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1、第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关实验十一 传感器的简单使用第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关【实验目的】【实验目的】1认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性2了解传感器在技术上的简单应用了解传感器在技术上的简单应用【实验原理实验原理】传传感感器器是是将将它它感感受受到到的的信信号号(如如力力、热热、光光、声声等等)转转换换成成便便于于测测量量的的量量(一一般般是
2、是电电学学量量)其其工工作作过过程程是是通通过过对对某某一一物物理理量量敏敏感感的的元元件件将将感感受受到到的的信信号号按按一一定定规规律律转转换换成成便便于于利利用用的的信信号号例例如如，光光电电传传感感器器是是利利用用光光敏敏电电阻阻将将光光信信号号转转换换成成电电信信号号，热热电电传传感感器器是是利利用用热热敏敏电电阻阻或或金金属属热热电电阻阻将将温温度度信信号号转转换换成成电电信信号号，转转换换后后的的信信号号经经过过电电子子电电路路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的抓抓纲扣本扣本落落实基基础第十章 交变电流 传感器物理菜菜
3、 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关传感器工作的原理可表示如下：感器工作的原理可表示如下：第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关【实验器材】【实验器材】热热敏敏电电阻阻、光光敏敏电电阻阻、多多用用电电表表、铁铁架架台台、烧烧杯杯、冷冷水水、热热水水、小小灯灯泡泡、学学生生电电源源、继继电电器器、滑滑动动变变阻阻器器、开开关、导线等关、导线等【实验过程】【实验过程】一、研究热敏电阻的热敏特性一、研究热敏电阻的热敏特性1实验步骤实验步骤(
4、1)按按图图实实1所所示示连连接接好好电电路路，将将热热敏敏电电阻阻绝绝缘缘处处理理第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)把把多多用用电表表置置于于“欧欧姆姆挡”，并并选择适适当当的的量量程程测出出烧杯杯中中没没有有热水水时热敏敏电阻阻的的阻阻值，并并记下下温温度度计的的示示数数(3)向向烧杯杯中中注注入入少少量量的的冷冷水水，使使热敏敏电阻阻浸浸没没在在冷冷水
5、水中中，记下下温温度度计的的示示数数和和多多用用电表表测量量的的热敏敏电阻阻的的阻阻值(4)将将热水水分分几几次次注注入入烧杯杯中中，测出出不不同同温温度度下下热敏敏电阻的阻阻的阻值，并，并记录第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关2数据处理数据处理(1)根根据据记录数数据据，把把测量量到到的的温温度度、电阻阻值填填入入下下表表中，分析中，分析热敏敏电阻的特性阻的特性.第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关
6、关(2)在在图实2所所示示坐坐标系系中中，粗粗略略画画出出热敏敏电阻阻的的阻阻值随温度随温度变化的化的图线(3)根根据据实验数数据据和和Rt图线，得得出出结论：热敏敏电阻阻的的阻阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大随温度的升高而减小，随温度的降低而增大第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关二、研究光敏电阻的光敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性1实验步骤实验步骤(1)将将光光电电传传感感器器、多多用用电电表表、灯灯泡泡、滑滑动动变变阻阻器器按按图图实实 3所所 示示 电电 路路 连连 接接 好好
7、， 其其 中中 多多 用用 电电 表表 置置 于于 欧欧 姆姆“100”挡挡第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)先先测出出在在室室内内自自然然光光的的照照射射下下光光敏敏电阻阻的的阻阻值，并并记录数据数据(3)打打开开电源源，让小小灯灯泡泡发光光，调节小小灯灯泡泡的的亮亮度度使使之之逐逐渐变亮亮，观察察多多用用电表表表表盘指指针显示示电阻阻阻阻值的的情情况况，并并记录(4)用手掌用手掌(或黑或黑纸)遮光遮光时电阻阻值又是多少？并又是多少？并记录第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣
8、扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关2数据处理数据处理把把记录的的结果果填填入入下下表表中中，根根据据记录数数据据分分析析光光敏敏电阻的特性阻的特性.结结论论：光光敏敏电阻阻的的阻阻值被被光光照照射射时发生生变化化，光光照照增增强强电阻阻变小，光照减弱小，光照减弱电阻阻变大大第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关【注意事项】【注意事项】1在在做做热热敏敏实实验验时时，加加开开水水后后要要等等一一会会再再测测其其阻阻值值，以使电阻温度与水温相同，并同时
9、读出水温以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温2在在光光敏敏实实验验中中，如如果果效效果果不不明明显显，可可将将电电阻阻部部分分电电路路放放入入带带盖盖的的纸纸盒盒中中，并并通通过过盖盖上上小小孔孔改改变变射射到到光光敏敏电电阻上的光的多少阻上的光的多少3欧姆表每次换挡后都要重新调零欧姆表每次换挡后都要重新调零第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关例例1(2013武武汉汉调调研研)热敏敏电阻阻是是传感感电路路中中常常用用的的电子子元元件件，现用用伏伏安安法法研研究究热敏敏电阻阻在在不不同同温温度度下
10、下的的伏伏安安特特性性曲曲线，要要求求特特性性曲曲线尽尽可可能能完完整整已已知知常常温温下下待待测热敏敏电阻阻的的阻阻值为4 5 .热敏敏电阻阻和和温温度度计插插入入带塞塞的的保保温温杯杯中中，杯杯内内有有一一定定量量的的冷冷水水，其其备用用的的仪表表和和器器具具有有：盛盛有有热水水的的热水水瓶瓶(图中中未未画画出出)、电源源(3 V，内内阻阻可可忽忽略略)、直直流流电流流表表(内内阻阻约1 )、直直流流电压表表(内内阻阻约5 k)、滑滑动变阻器阻器(020 )、开关、开关、导线若干若干剖剖题探法探法突破考点突破考点考点一考点一热敏电阻特性的研究热敏电阻特性的研究第十章 交变电流 传感器物理菜
11、菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(1)在方框中画出在方框中画出实验电路路图，要求，要求误差尽可能小差尽可能小第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)根据根据电路路图，在，在图实4所示所示实物物图上上连线(3)简要写出完成接要写出完成接线后的主要后的主要实验步步骤第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关解解析析(1)为为获获得得更更多
12、多的的数数据据，应应使使电电压压从从零零开开始始，故故滑滑动动变变阻阻器器应应采采用用分分压压接接法法由由于于待待测测热热敏敏电电阻阻阻阻值值约约45 ，故应采用电流表外接法，电路图如图所示，故应采用电流表外接法，电路图如图所示第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)按电路图连接实物图如图所示按电路图连接实物图如图所示 第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(3)往往保保温温杯杯中中加加入入一一些些热
13、热水水，待待温温度度稳稳定定时时读读出出温温度计示数；度计示数；调调节节滑滑动动变变阻阻器器，快快速速测测出出几几组组电电流流表表和和电电压压表表的的值；值；重复重复、，测量不同温度下的数据；，测量不同温度下的数据；绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线答案答案见解析解析第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关例例2为了了节能能和和环保保，一一些些公公共共场所所使使用用光光控控开开关关控控制制照照明明系系统光光控控开开关关可可采采用用光光敏敏电阻阻来来控控制制，光
14、光敏敏电阻阻是是阻阻值随随着着光光的的照照度度而而发生生变化化的的元元件件(照照度度可可以以反反映映光光的的强强弱弱，光光越越强强照照度度越越大大，照照度度单位位为lx)某某光光敏敏电阻阻RP在不同照度下的阻在不同照度下的阻值如下表：如下表：考点二考点二光敏电阻的特性及其应用光敏电阻的特性及其应用照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻阻(k)754028232018第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(1)根根据据表表中中数数据据，请在在给定定的的坐坐标系系(图实5)中中描描绘出
15、出阻阻值随随照照度度变化化的的曲曲线，并并说明明阻阻值随随照照度度变化化的的特特点点第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)如如图实6所所示示，当当1、2两两端端所所加加电压上上升升至至2 V时，控控制制开开关关自自动启启动照照明明系系统，请利利用用下下列列器器材材设计一一个个简单电路路，给1、2两两端端提提供供电压，要要求求当当天天色色渐暗暗照照度度降降低低至至1.0(lx)时启启动照照明明系系统，在在虚虚线框框内内完完成成电路路原原理理图 第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本
16、本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(不不考考虑控控制制开开关关对所所设计电路路的的影影响响)提提供供的的器器材材如如下：下：光敏光敏电阻阻RP(符号符号 ，阻，阻值见上表上表)；直流直流电源源E(电动势3 V，内阻不，内阻不计)；定定值电阻阻：R110 k，R220 k，R340 k(限限选其中之一并在其中之一并在图中中标出出)开关开关S及及导线若干若干第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关解解析析(1)光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随光光照照度度变变
17、化化的的曲曲线线如如图图所示所示第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关答案答案见解析解析第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关1如如图实7所所示示，将将多多用用电表表的的选择开开关关置置于于“欧欧姆姆”挡，再再将将电表表的的两两支支表表笔笔与与负温温度度系系数数的的热敏敏电阻阻Rt的的两两端端相相连，这时表表针恰恰好好指指在在刻刻度度盘的的正正中中间若若往往Rt上上擦擦一一些些酒酒精精，表表针将将向向_(
18、选填填“左左”或或“右右”)移移动；若若用用吹吹风机机将将热风吹吹向向电阻阻，表表针将将向向_(选填填“左左”或或“右右”)移移动达达标训练技能技能过关关第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关解解析析若若往往Rt上上擦擦一一些些酒酒精精，由由于于酒酒精精的的挥挥发发要要吸吸热热，故故温温度度降降低低，负负温温度度系系数数的的热热敏敏电电阻阻Rt随随温温度度的的降降低低，阻阻值值是是增增大大的的，所所以以指指针针向向左左移移；若若用用吹吹风风机机将将热热风风吹吹向向电电阻阻，电电阻阻的的温温度度升升高
19、高，热热敏敏电电阻阻Rt随随温温度度的的升升高高，阻阻值值减减小小，所所以指针向右移以指针向右移答案答案左右左右第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关2(2013海海口口模模拟拟)为了了研研究究光光敏敏电阻阻在在室室内内正正常常光光照照射射和和室室外外强强光光照照射射时电阻阻的的大大小小关关系系，某某同同学学用用图实8甲所示甲所示电路路进行行实验，得出两种，得出两种UI图线如如图乙所示乙所示第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标
20、训训练练技技能能过过关关(1)根根据据UI图线可可知知正正常常光光照照射射时光光敏敏电阻阻阻阻值为_ ，强强光源照射光源照射时电阻阻为_ ；(2)若若实验中中所所用用电压表表的的内内阻阻约为5 k，毫毫安安表表的的内内阻阻约为100 ，考考虑到到电表表内内阻阻对实验结果果的的影影响响，此此实验中中_(填填“正正常常光光照照射射时”或或“强强光光照照射射时”)测得得的的电阻阻误差差较大大若若测量量这种种光光照照下下的的电阻阻，则需需将将实物物图中中毫毫安安表表的的连接接方方式式采采用用_(填填“内内接接”或或“外外接接”)法法进行行实验，实验结果果较为准确准确答案答案(1)3 000200(2)
21、强强光照射光照射时外接外接第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关3(2013保保定定模模拟拟)已已知知磁磁敏敏电阻阻在在没没有有磁磁场时电阻阻很很小小，有有磁磁场时电阻阻变大大，并并且且磁磁场越越强强阻阻值越越大大为探探测磁磁场的的有有无无，利利用用磁磁敏敏电阻阻作作为传感感器器设计了了如如图实9所所示示电路路，电源源的的电动势E和和内内阻阻r不不变，在在没没有有磁磁场时调节变阻阻器器R使使电灯灯L正正常常发光光，若若探探测装装置从无磁置从无磁场区区进入入强强磁磁场区区则A电灯灯L变亮亮B电灯灯L变
22、暗暗C电流表的示数减小流表的示数减小D电流流表表的的示示数数增大增大第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关答案答案AC第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关4(2013福福州州一一中中月月考考)某某热敏敏电阻阻的的阻阻值R随随温温度度t变化化的的图线如如图实10甲甲所所示示一一个个同同学学进行行了了如如下下设计：将将一一电动势E1.5 V(内内阻阻不不计)的的电源源，量量程程为5 mA、内内阻阻为100
23、的的电流流表表，电阻阻箱箱R以以及及该热敏敏电阻阻R，串串成成如如图乙乙所所示示的的电路路如如果果把把电流流表表的的电流流刻刻度度改改为相相应的的温温度度刻度，就得到了一个刻度，就得到了一个简单的的“金属金属电阻温度阻温度计”第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(1)电流流刻刻度度较小小处对应的的温温度度刻刻度度_(填填“较高高”或或“较低低”)(2)若若电阻阻箱箱阻阻值R70 ，图丙丙中中5 mA刻刻度度处对应的的温度数温度数值为_.第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实
24、基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关答案答案(1)较高较高(2)30第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关(2)完成下列完成下列实验步步骤中的填空：中的填空：a依照依照实验原理原理电路路图连线b调节控温容器控温容器M内的温度，使得内的温度，使得RT的温度的温度为95 .c将将电阻箱阻箱调到适当的初到适当的初值，以保，以保证仪器安全器安全d闭合合开开关关调节电阻阻箱箱，记录电流流表表的的示示数数I0，并并记录_.e将将RT的的温温度度降降为T1(20 T195 )，
25、调节电阻阻箱，使得箱，使得电流表的流表的读数数_，记录_f温度温度为T1时热敏敏电阻的阻的电阻阻值RT1_.g逐逐步步降降低低T1的的数数值，直直至至20 为止止；在在每每一一温温度度下重复步下重复步骤e、f.第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关解解析析(1)题题中中有有电电阻阻箱箱和和毫毫安安表表，又又电电源源的的内内阻阻不不计计，则则可可用用调调节节电电阻阻箱箱阻阻值值，保保持持每每次次电电路路中中电电流流相相同同的的方方法法测电阻实验原理如图所示测电阻实验原理如图所示第十章 交变电流 传感器物理菜菜 单单抓抓纲纲扣扣本本落落实实基基础础剖剖题题探探法法突突破破考考点点达达标标训训练练技技能能过过关关答案答案(1)实验原理电路图如解析图所示实验原理电路图如解析图所示(2)d.电阻箱的读数电阻箱的读数R0e仍为仍为I0电阻箱的读数电阻箱的读数R1fR0R1150
