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1、实验实验 十一 传传感器的简单简单 使用 【实验实验 目的】 1认识热认识热 敏电电阻、光敏电电阻等传传感器中的敏感元 件 2了解传传感器在技术术上的简单应简单应 用 【实验实验 原理】 (1)传传感器是将它感受到的信号(如力、热热、光、声等 )转换转换 成便于测测量的量(一般是电电学量) 基础础要点整合 (2)其工作过过程如图实图实 1所示： 图实图实 1 【实验实验 器材】 热热敏电电阻、光敏电电阻、多用电电表、铁铁架台、烧烧杯、 冷水、热热水、小灯泡、学生电电源、继电继电 器、滑动变动变 阻 器、开关、导线导线 等 【实验过实验过 程】 一、研究热热敏电电阻的热热敏特性 1实验实验 步骤
2、骤 (1)按图实图实 2所示连连接好电电路，将热热敏电电阻绝缘绝缘 处处理 图实图实 2 (2)把多用电电表置于“欧姆挡挡”，并选择选择 适当的量程 测测出烧烧杯中没有热热水时热时热 敏电电阻的阻值值，并记记下温 度计计的示数 (3)向烧烧杯中注入少量的冷水，使热热敏电电阻浸没在冷 水中，记记下温度计计的示数和多用电电表测测量的热热敏电电阻 的阻值值 (4)将热热水分几次注入烧烧杯中，测测出不同温度下热热敏 电电阻的阻值值，并记录记录 2数据处处理 (1)根据记录记录 数据，把测测量到的温度、电电阻值值填入下 表中，分析热热敏电电阻的特性. 次数 待测测量 温度() 电电阻() (2)在图实图
3、实 3所示坐标标系中，粗略画出热热敏电电阻 的阻值值随温度变变化的图线图线 图实图实 3 (3)根据实验实验 数据和Rt图线图线 ，得出结论结论 ：热热敏电电 阻的阻值值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大 二、研究光敏电电阻的光敏特性 图实图实 4 1实验实验 步骤骤 (1)将光电传电传 感器、多用电电表、灯泡、滑动变动变 阻器按 图实图实 4所示电电路连连接好，其中多用电电表置于欧姆 “100”挡挡 (2)先测测出在室内自然光的照射下光敏电电阻的阻值值， 并记录记录 数据 (3)打开电电源，让让小灯泡发发光，调节调节 小灯泡的亮度使 之逐渐变渐变 亮，观观察多用电电表表盘盘指针显针显 示
4、电电阻阻值值 的情况，并记录记录 (4)用手掌(或黑纸纸)遮光时电时电 阻值值又是多少？并记录记录 2数据处处理 把记录记录 的结结果填入下表中，根据记录记录 数据分析光敏 电电阻的特性. 结论结论 ：光敏电电阻的阻值值被光照射时发时发 生变变化，光照 增强电电阻变变小，光照减弱电电阻变变大 【注意事项项】 1在做热热敏实验时实验时 ，加开水后要等一会再测测其阻 值值，以使电电阻温度与水温相同，并同时读时读 出水温 光照强度弱中强无光照射 阻值值() 2在光敏实验实验 中，如果效果不明显显，可将电电阻部 分电电路放入带带盖的纸纸盒中，并通过过盖上小孔改变变射到 光敏电电阻上的光的多少 3欧姆表
5、每次换挡换挡 后都要重新调调零 利用负负温度系数热热敏电电阻制作的热传热传 感器 ，一般体积积很小，可以用来测测量很小范围围内的温度变变 化，反应应快，而且精确度高 (1)如果将负负温度系数热热敏电电阻与电电源、电电流表和其 他元件串联联成一个电电路，其他因素不变变，只要热热敏电电 阻所处处区域的温度降低，电电路中电电流将变变_( 填“大”或“小”) 考点核心突破 考点一 热热敏电电阻的实际应实际应 用 (2)上述电电路中，我们们将电电流表中的电电流刻度换换成相 应应的温度刻度，就能直接显显示出热热敏电电阻附近的温度 如果刻度盘盘正中的温度为为20 (如图实图实 5甲)， 则则25 的刻度应应
6、在20 的刻度的_(填“左” 或“右”)侧侧 图实图实 5 (3)为为了将热热敏电电阻放置在某蔬菜大棚内检测检测 大棚内 温度变变化，请请用图图乙中的器材(可增加元器件)设计设计 一 个电电路 解析 (1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时， 电阻增大故电路中电流会减小 (2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻 度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧 (3)如图所示 答案 (1)小 (2)右 (3)见见解析 为为了节节能和环环保，一些公共场场所使用光控开 关控制照明系统统光控开关可采用光敏电电阻来控制， 光敏电电阻是阻值值随着光的照度而发发生变变化的元件(照 度可以反映光的强弱，
7、光越强照度越大，照度单单位为为 lx)某光敏电电阻RP在不同照度下的阻值值如下表： 考点二 光敏电电阻传传感器的应应用 照度(lx)0.20.40.60.81.01.2 电电阻(k)754028232018 (1)根据表中数据，请请在给给定的坐标标系(图实图实 6) 中描绘绘出阻值值随照度变变化的曲线线，并说说明阻值值随照度 变变化的特点 图实图实 6 图实图实 7 (2)如图实图实 7所示，当1、2两端所加电压电压 上升至2 V时时，控制开关自动动启动动照明系统统，请请利用下列器材 设计设计 一个简单电简单电 路，给给1、2两端提供电压电压 ，要求当 天色渐渐暗照度降低至1.0(lx)时时启
8、动动照明系统统，在虚线线 框内完成电电路原理图图 (不考虑虑控制开关对对所设计电设计电 路的影响)提供的器材 如下： 光敏电电阻RP(符号 ，阻值见值见 上表)； 直流电电源E(电动势电动势 3 V，内阻不计计)； 定值电值电 阻：R110 k，R220 k，R340 k(限 选选其中之一并在图图中标标出) 开关S及导线导线 若干 解析 (1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如 图所示 光敏电阻的阻值随光照度变化特点： 光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 答案 见见解析 图实图实 8所示装置可以用来测测量硬弹弹簧( 即劲劲度系数较较大的弹弹簧)的劲劲度系数k.电电源的电动势电动势 为为E，
9、内阻可忽略不计计；滑动变动变 阻器全长为长为 L，重力 加速度为为g. 为为理想电压电压 表，当木板上没有放重物时时， 滑动变动变 阻器的触头头位于图图中a点，此时电压时电压 表示数为为 零在木板上放置质质量为为m的重物，滑动变动变 阻器的触 头头随木板一起下移，由电压电压 表的示数U及其他给给定条 件，可计计算出弹弹簧的劲劲度系数k. 考点三 力电传电传 感器的实际应实际应 用 图实图实 8 (1)写出m、U与k之间间所满满足的关系式 (2)已知E1.50 V，L12.0 cm，g9.80 m/s2.测测量 结结果如下表： m(kg)1.001.503.004.506.007.50 U(V)0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740
