（实验优化演练 优化方案）2016年高三物理大一轮复习讲义 实验十一　传感器的简单使用

（实验优化演练 优化方案）2016年高三物理大一轮复习讲义 实验十一　传感器的简单使用内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 传感器的简单使用一、实验目的1了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性2学会传感器的简单使用二、实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等四、实验步骤1研究热敏电阻的热敏特性(1)将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值( 如实验原理图甲所示)(2)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中2研究光敏电阻的光敏特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好( 如实验原理图乙所示)，其中多用电表置 2、于“100”挡(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录(4)用手掌(或黑纸 )遮光时，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录一、数据处理1热敏电阻的热敏特性(1)画图象在右图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线(2)得结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大2光敏电阻的光敏特性高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)探规律根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系(2)得结论光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小；光敏电阻能够把光照强 3、弱这个光学量转换为电阻这个电学量二、误差分析本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数三、注意事项1在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温2光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少3欧姆表每次换挡后都要重新调零考点一热敏电阻的实际应用如图，一热敏电阻 在控温容器 M 内；A 为毫安表，量程 6 阻数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻不计；R 为电阻箱，；S 为开关已知 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 520 之间的多个温度下 阻值(1)在图中 4、画出连线，完成实验原理电路图(2)完成下列实验步骤中的填空依照实验原理电路图连线调节控温容器 M 内的温度，使得 温度为 95 .将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全闭合开关调节电阻箱，记录电流表的示数 记录_将 温度降为 0 T 195 ) ；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_温度为 热敏电阻的电阻值 _.逐步降低 数值，直至 20 为止；在每一温度下重复步骤.审题点睛 题中只给一个毫安表，如何测 解析(1)根据所给器材，要测量在不同温度下 能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路，如图所示(2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器 M 内的温度，使得 5 ，此时50 ，将电 5、阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录毫安表的示数 记录电阻箱的读数 据欧姆定律有：I 0 ；150 1(20 T 195 )；调节电阻箱，使得毫安表的读数仍为 录电阻高中物理资源下载平台世昌的博客 ，根据欧姆定律：I 0 ，则：，解得：R 0R 1150 150 案(1)见解析(2) 电阻箱的读数 仍为 阻箱的读数为 R 0R 1150 考点二光敏电阻的特性和应用为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为 某光敏电阻 度(75 40 28 6、 23 20 18(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点(2)如图所示，当 1、2 两端所加电压上升至 2 V 时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给 1、2 两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至 1.0 启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图 (不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻 号 ，阻值见上表)直流电源 E(电动势 3 V，内阻不计)；定值电阻：R 110 220 340 选其中之一并在图中标出)；开关 解析(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图甲所示特点：光敏电阻的阻值随光照度的 7、增大非线性减小甲 乙(2)控制开关自动启动照明系统，给 1、2 两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为 20 端电压为 2 V，电源电动势为 3 高中物理资源下载平台世昌的博客 ，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为 10 选用 路原理图如图乙所示答案见解析1美国科学家 电荷耦合器件 (重要发明荣获 2009 年度诺贝尔物理学奖将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()A发光二极管 B热敏电阻C霍尔元件 D干电池解析：选 错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C 对；干电池是电源，D 错2(2013高考江苏卷)在输液时，药液有时会从 8、针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻 致S 两端电压 U 增大，装置发出警报，此时 ()AR R 越大，U 增大越明显BR R 越小，U 增大越明显CR R 越大，U 增大越明显DR R 越小，U 增大越明显解析：选 路的总电阻 R 总 变大，根据 I 总 ，得干路中的电流 两端的电压 UI 总 选项 A、B 错误；当 路的总电阻 R 总 R 据 I 总 ，得干路中的电流变大， S 两端的电压 UI 总 1R 1 越大，R 回路的总电阻变化的影响越明显，故选项 C 正确，选项 D 错误3酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其 9、他严禁酒后作业人员的现场检测它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数 U 与酒精气体浓度 C 之间的对应关系正确的是()AU 越大，表示 C 越大，C 与 U 成正比BU 越大，表示 C 越大，但是 C 与 U 不成正比CU 越大，表示 C 越小，C 与 U 成反比DU 越大，表示 C 越小，但是 C 与 U 不成反比解析：选 路的电流 I ，电压表示数R 10、 世昌的博客 ，而 k (定值)，可见 U 越大，表示 C 越大，但是 C 与 U 不成R B 项正确4利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器 B 能接收到发光元件 A 发出的光，每当工件挡住 A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为 0.2 m，则下列说法正确的是()A传送带运动的速度是 0.1 m/送带运动的速度是 0.2 m/传送带每小时输送 3 600 个工件D该传送带每小时输送 7 200 个工件解析：选 间隔 1 秒的时 11、间光传感器就输出一个电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带运动的速度是 v sm/s，故 A 错误、B 正确；传送带每小时传送的距离为 s 600 m，工件个数为 n 3 600 个，C 正确、D 错误些材料的电阻随温度的升高而变化，如图甲是由某金属材料制成的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的图象，若用该电阻与电池 (电动势 E，内阻不计)、电流表( 量程为 5 阻不计)、电阻箱 R 串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计” (1)电流刻度较大处对应的温度刻度_；( 选填“较大”或 12、“较小”)(2)若电阻箱阻值 R150 ，当电流为 5 对应的温度数值为 _1)由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小(2)电流为 5 ，电路总电阻为 300 ，电阻箱阻值 R150 ，则 R150 ，由题图甲得对应的温度为 50 1)较小(2)506如图所示，图甲为热敏电阻的 Rt 图象，图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100 0 ，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势 E，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)应该把恒温箱内的加热器接在_( 填“A、B 端”或“C 、D 端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50 ，可变电阻 R 1)恒温箱内的加热器应接在 A、B 端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高随着恒温箱内温度升高，热敏电阻 R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于 20 ，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电。