2023届高考物理统考版一轮学案-实验十二传感器的简单应用.docx
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1、实验十二传感器的简单应用必备知识自主排查基本原理与操作装置图操作要领甲乙测量:欧姆表每次换挡后都要重新调零,测电阻时读数存在误差步骤:改变水温、改变光的强度并记录结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小或增大,随温度的降低而增大或减小,半导体热敏电阻也可以用作温度传感器光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小注意事项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欧姆调零误差分析1温度计读数带来误差2多用电表读数带来误差3热敏电
2、阻与水温不同带来误差4作R t图象时的不规范易造成误差关键能力分层突破考点一教材原型实验例1. 传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量,通常是电学量,例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图,问:(1)由图甲可知,热敏电阻R1的电阻随着温度的升高而_(选填“增大”或“减小”)(2)图乙中左侧回路不通电或电流过小时,金属片与b接触;电流过大时,电磁铁吸引金属片与a接触,为了使热敏电阻R1的温
3、度过高时报警器铃响,开关S应接在_(选填“a”或“b”)(3)电源电动势E为18 V,内阻不计,电磁铁的线圈电阻R3为80 ,流过热敏电阻R1的电流大于或等于Ic时就会报警,Ic为10 mA,热敏电阻R1达到100 时的电阻为600 .若要求热敏电阻R1达到100 时开始报警,则电阻箱R2的阻值应调为_ .若电源内阻不能忽略,调节电阻箱时未考虑电源内阻,当热敏电阻R1的温度缓慢升高到报警器开始报警时,热敏电阻R1的温度_100 (选填“大于”或“小于”)跟进训练1.2022云南昆明模拟为了节能和环保,一些公共场所用光控开关控制照明系统,光控开关可用光敏电阻控制,如图甲所示是某光敏电阻阻值随光照
4、强度的变化曲线,照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为:勒克斯(lx)(1)如图乙所示,电源电动势为3 V,内阻不计,当控制开关两端电压上升至2 V时控制开关自动启动照明系统要求当天色渐暗照度降至1.0(lx)时控制开关接通照明系统,则R1_k.(2)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值,设计了如图戊所示的电路进行测量,电源(E3 V,内阻未知),电阻箱(099 999 )实验时将电阻箱阻值置于最大,闭合S1,将S2与1相连,减小电阻箱阻值,使灵敏电流计的示数为I,图丙为实验时电阻箱的阻值,其读数为_k;然后将S2与2相连,调节电阻箱的阻值如图丁所示,此时灵敏电流计的示数恰好为I
5、,则光敏电阻的阻值R0_k(结果保留三位有效数字)2(1)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变_(选填“大”或“小”)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲所示),则25 的刻度应在20 的刻度的_(选填“左”或“右”)侧为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请在图乙中用图中的器材(可增加元器件)设计一个
6、电路(2)图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定,内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图丁所示,试根据这一特性,由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路考点二拓展创新实验例2. 2022重庆市模拟某些固体材料受到外力作用后,除了产生形变,其电阻率也会发生变化,这种现象称为“压阻效应”已知Rx的阻值变化范围为几十欧姆到几百欧姆,某实验小组在室温下用伏安法探究压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律,实验室提供了如下器材可供选择:A压敏电阻,无压力时阻值R0400 ;B直流电源,电动势为6 V,内阻不计;C电流表A,量程为01
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