2022年高考物理实验十一传感器的简单使用理论指导.docx

《2022年高考物理实验十一传感器的简单使用理论指导.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理实验十一传感器的简单使用理论指导.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高考物理一轮复习试验十一传感器的简洁使用1 明白传感器的工作原理,知道热敏电阻、光敏电阻等敏锐元件的特性；2 明白传感器在技术上的简洁应用；1 传感器能够将感受到的物理量 力、热、光、声等 转换成便于测量的量 一般是电学量 ；2 工作过程如图：热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、同学电源、继 电器、滑动变阻器、开关、导线等；1讨论热敏电阻的热敏特性图实 111 1 试验步骤：按如图实 111 所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理；把多用电表置于“ 欧姆” 挡,并挑选适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻 值,并登记温

2、度计的示数；向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,登记温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录；2 数据处理：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据记录数据,把测量到的温度、电阻值填入表中,分析热敏电阻的特性；次数 待测量 温度 电阻 在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线；图实 112 依据试验数据和 Rt 图线,得出结论：热敏电阻的阻值随温度的上升而减小,随温度 的降低而增大；2讨论光敏电阻的光敏特性 1 试验步骤：将光敏电阻、

3、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图实中多用电表置于“ 100” 挡；图实 113 11 3 所示电路连接好,其先测出在室内自然光的照耀下光敏电阻的阻值,并记录数据；打开电源, 让小灯泡发光, 调剂小灯泡的亮度使之逐步变亮,观看表盘指针显示电阻阻值的情形,并记录；用手掌 或黑纸 遮光时的电阻值又是多少,并记录；2 数据处理：把记录的结果填入表中,依据记录数据分析光敏电阻的特性；光照强度弱中强无光照耀阻值 结论：光敏电阻的阻值被光照耀时发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大；1 在做热敏试验时, 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,名师归纳总结 - - - - - -

4、-第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 并同时读出水温；2 光敏试验中,假如成效不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上 小孔转变照耀到光敏电阻上的光的强度；3 欧姆表每次换挡后都要重新调零；试验原理与操作 例 1 如图实 114 所示,图甲为热敏电阻的Rt 图象,图乙为此热敏电阻R和继电器组成的一个简洁恒温箱温控电路,继电器线圈电阻为100 ；当线圈电流大于或等于10 mA时,继电器的衔铁被吸合；为继电器线圈供电的电池的电动势 E6 V,内阻不计；图中的“ 电源” 是恒温箱加热器的电源；图实 114 1 应当把恒温箱内的加热器接在 _ 填“A、B

5、” 或“C、D” 两端；2 假如要使恒温箱内的温度保持 50 ,可变电阻 R 的值应调剂为 _ ； 3 假如要使恒温箱内的温度保持 100 ,可变电阻 R 的值应调剂为 _ ；4 如可变电阻 R 可在 380 到 470 范畴内调剂,就此恒温箱可掌握的恒温范畴是_； 解析 1 温度低于要求时,电路加热设备应工作,此时热敏电阻的阻值大,由闭合电路的欧姆定律可知,电路中电流小,弹簧将衔铁向上拉起,故恒温箱加热器应接 A、 B 两端；2 恒温箱内的温度保持 50 ,由甲图可知热敏电阻此温度的阻值为 100 ,由闭合电路欧姆定律可知 E I 100 R 100 ,得 R 400 ,所以可变电阻 R 的

6、值应调为400 ；3 恒温箱内的温度保持 100 ,由甲图可知热敏电阻此温度的阻值为 50 ,由闭合电路欧姆定律可知 EI 100 R 50 ,得 R 450 ,所以可变电阻 R 的值应调为 450 ；4 可变电阻 R 可在 380 到 470 范畴内调剂, 由闭合电路欧姆定律可知 EI 100R1380 和 EI 100 R2470 ,解得热敏电阻的阻值分别为R1120 ,R230 ,由名师归纳总结 甲图可知对应的温度分别是t140 , t2160 ,此恒温箱可掌握的恒温范畴是40第 3 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 160 ； 答

7、案 1 A、B2400 3450 440 160 数据处理与误差分析 例 2 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关掌握照明系统；光控开关可采纳光敏电阻来掌握, 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lx ；某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度 lx0.20.40.60.81.01.2 电阻 k 754028232018 1 依据表中数据,请在给定的坐标系 并说明阻值随照度变化的特点； 图实 115 中描画出阻值随照度变化的曲线,图实 115 2 如图实 116 所示,当 1、2 两端所加电压上升至 2 V 时,掌握开关自动启动照

8、明系统；请利用以下器材设计一个简洁电路,给1、2 两端供应电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图； 不考虑掌握开关对所设计电路的影响 图实 116 供应的器材如下：光敏电阻 RP 符号,阻值见上表 ；直流电源 E 电动势 3 V ,内阻不计 ；定值电阻： R110 k ,R220 k ,R3 40 k 限选其中之一并在图实116 中标出 ；开关 S 及导线如干；名师归纳总结 解析 1 光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如下列图；第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 特点：光敏电阻的阻值随光照度

9、的增大非线性减小；2 因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,即此时间敏电阻阻值为20 k ,两端电压为2 V ,电源电动势为3 V ,所以应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10 k ,即选用 R1,电路原理图如下列图； 答案 见解析同类试验的拓展与创新 例 3 如图实 117 所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一匀称的滑动变阻器,阻值为 R,长度为 L,两边分别有 P1、P2两个滑动头,与 P1 相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆 MN上保持水平状态,金属细杆与托盘相连；金属细杆所受重力忽视不计,弹簧处于原长时 P1刚好指向 A 端,如 P1、P2 间显现电压时, 该电压经过

10、放大通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小；已知弹簧的劲度系数为 k,托盘自身质量为 m0,电源的电动势为 E,电源的内阻忽视不计,信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽视不计；求：图实 117 1 托盘上未放物体时在托盘的自身重力作用下P1距 A 端的距离 x1；2 在托盘上放有质量为 m的物体时 P1 距 A 端的距离 x2；3 在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是：调剂 P2,从而使 P1、P2间的电压为零,校准零点后将被称物体放在托盘上；试推导出被称物体的质量 m与 P1、P2 间电压 U的函数关系式；名师归纳总结 解析 1 由力的平稳学问知第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - m0gkx1,x1m0g k；2 放上重物重新平稳后名师归纳总结 m0gmgkx2,x2mm0g；第 6 页,共 6 页k3 设电路中的电流为I ,就 EIR；设 P1、P2 间的电阻为Rx,距离为 x,就UIRx,Rx Rx L,xx2x1,解得 mkL gEU； 答案 1m0g k2mm0g3 mkL gEU k- - - - - - -