第十一章-实验-利用传感器设计并制作简单的自动控课件.pptx

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1、1创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破实验利用传感器设计并制作简单的实验利用传感器设计并制作简单的 自动控制装置自动控制装置2创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破1.研究热敏电阻的热敏特性研究热敏电阻的热敏特性装置及器材装置及器材操作要领操作要领(1)绝缘：热敏电阻要绝缘处理绝缘：热敏电阻要绝缘处理。(2)适当：适当：“欧姆欧姆”挡要选择适当的倍率。挡要选择适当的倍率。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电阻温等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电阻温度与水的温度相同。度与水的温度相同。(5)重

2、新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电阻的阻值。阻的阻值。3创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破2.研究光敏电阻的光敏特性研究光敏电阻的光敏特性装置及器材装置及器材操作要领操作要领 (1)连接：按图示电路连接好。连接：按图示电路连接好。(2)选挡：多用电表置于选挡：多用电表置于“100”挡。挡。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)遮光：用手掌遮光：用手掌(或黑纸或黑纸)遮光，改变射到光敏电阻遮光，改变射到光敏电阻上

3、的光的多少。上的光的多少。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。4创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破数据处理数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性研究热敏电阻的热敏特性在在RTt坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。结论：半导体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。结论：半导体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)研究光敏电阻的光敏特性研究光敏电阻的光敏特性根

4、据记录数据分析光敏电阻的特性。根据记录数据分析光敏电阻的特性。结结论论：光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值被被光光照照射射时时发发生生变变化化，光光照照增增强强电电阻阻变变小小，光光照照减减弱弱电电阻阻变大。变大。5创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破误差分析误差分析(1)温度计读数带来误差。温度计读数带来误差。(2)多用电表读数带来误差。多用电表读数带来误差。(3)热敏电阻与水温不同带来误差。热敏电阻与水温不同带来误差。(4)作作RTt图象时的不规范易造成误差。图象时的不规范易造成误差。6创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破【例例1】利利用用负负温温度度系系数数热热敏敏电电

5、阻阻制制作作的的热热传传感感器器，一一般般体体积积很很小小，可可以以用用来来测测量量很很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。(1)如如果果将将负负温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻与与电电源源、电电流流表表和和其其他他元元件件串串联联成成一一个个电电路路，其其他他因因素素不不变变，只只要要热热敏敏电电阻阻所所处处区区域域的的温温度度降降低低，电电路路中中电电流流将将变变_(填填“大大”或或“小小”)。教材原型实验教材原型实验7创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)上上述述电电路路中中，我我们们将将电电流流表表中中的的电电流流刻刻度度

6、换换成成相相应应的的温温度度刻刻度度，就就能能直直接接显显示示出出热热敏敏电电阻阻附附近近的的温温度度。如如果果刻刻度度盘盘正正中中的的温温度度为为20(如如图图1甲甲所所示示)，则则25 的的刻刻度度应在应在20 的刻度的的刻度的_(填填“左左”或或“右右”)侧。侧。图图1(3)为为了了将将热热敏敏电电阻阻放放置置在在某某蔬蔬菜菜大大棚棚内内检检测测大大棚棚内内温温度度变变化化，请请用用图图乙乙中中的的器器材材(可增加元器件可增加元器件)设计一个电路。设计一个电路。8创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破解析解析(1)因因为负温度系数温度系数热敏敏电阻温度降低阻温度降低时，电阻增大

7、。故阻增大。故电路中路中电流会减小。流会减小。(2)由由(1)的的分分析析知知，温温度度越越高高，电流流越越大大，25 的的刻刻度度应对应较大大电流流，故故在在20 的刻度的右的刻度的右侧。(3)如如图所示。所示。答案答案(1)小小(2)右右(3)见解析见解析9创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破【例例2】光光敏敏电电阻阻是是阻阻值值随随光光的的照照度度而而发发生生变变化化的的元元件件(照照度度是是描描述述光光的的强强弱弱的的物物理理量，单位为量，单位为(lx)，某同学想用下列器材探究光的照度与光敏电阻的阻值之间的关系：，某同学想用下列器材探究光的照度与光敏电阻的阻值之间的关系：光

8、敏电阻光敏电阻RL；电流表电流表A(量程量程00.6 A)；直流直流电源电源E(26 V，内阻忽略不计，内阻忽略不计)；电阻箱电阻箱R；开关开关S；导导线线若若干干。已已知知没没有有光光照照时时该该光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值为为80，照照度度为为1.2 lx时时光光敏敏电电阻阻的的阻值约为阻值约为20。现要求测量照度从。现要求测量照度从0增加到增加到1.2 lx的多个光强下的的多个光强下的RL的阻值。的阻值。10创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。在图中画出连线，完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的填空：完成下列实验步骤中的填空

9、：依照实验原理电路图连线；依照实验原理电路图连线；调节光照强度为零；调节光照强度为零；将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0和和_；11创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破将光照强度调为将光照强度调为0.1 lx，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录，记录_；则光照强度调为则光照强度调为0.1 lx时光敏电阻的阻值时光敏电阻的阻值RL_；逐逐步步提提高高光光照照强强度度值值，每每次次增增大大0.1 lx，直直至至达达到到1.2

10、 lx为为止止；在在每每一一光光照照强强度度下下重重复步骤复步骤可得到不同光强下的可得到不同光强下的RL的阻值。的阻值。解解析析(1)光光敏敏电阻阻的的阻阻值较大大，如如果果用用电流流表表直直接接测量量光光敏敏电阻阻电流流，读数数误差差较大大，为减减小小实验误差差，可可将将光光敏敏电阻阻与与电阻阻箱箱并并联，用用电流流表表测干干路路电流流，电路路图如如图所示：所示：12创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破13创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破【例例3】(2017江江苏苏单单科科)某某同同学学通通过过实实验验制制作作一一个个简简易易的的温温控控装装置置，实实验验原原理理

11、电电路路图图如如图图2甲甲所所示示，继继电电器器与与热热敏敏电电阻阻Rt、滑滑动动变变阻阻器器R串串联联接接在在电电源源E两两端端，当当继继电电器器的的电电流流超超过过1 5 mA 时时，衔衔铁铁被被吸吸合合，加加热热器器停停止止加加热热，实实现现温温控控。继继电电器器的电阻约的电阻约20，热敏电阻的阻值，热敏电阻的阻值Rt与温度与温度t的关系如下表所示。的关系如下表所示。实验拓展创新实验拓展创新t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.114创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(1)提提供供的的实实验验器器材材有

12、有：电电源源E1(3 V，内内阻阻不不计计)、电电源源E2(6 V，内内阻阻不不计计)、滑滑动动变变阻阻器器R1(0200)、滑滑动动变变阻阻器器R2(0500)、热热敏敏电电阻阻Rt、继继电电器器、电电阻阻箱箱(0999.9)、开关、开关S、导线若干。、导线若干。为为使使该该装装置置实实现现对对3080 之之间间任任一一温温度度的的控控制制，电电源源E应应选选用用_(选选填填“E1”或或“E2”)，滑动变阻器，滑动变阻器R应选用应选用_(选填选填“R1”或或“R2”)。图图215创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)实实验验发发现现电电路路不不工工作作。某某同同学学为为排排查

13、查电电路路故故障障，用用多多用用电电表表测测量量各各接接点点间间的的电电压压，则应将如图乙所示的选择开关旋至则应将如图乙所示的选择开关旋至_(选填选填“A”“B”“C”或或“D”)。(3)合合上上开开关关S，用用调调节节好好的的多多用用电电表表进进行行排排查查。在在图图甲甲中中，若若只只有有b、c间间断断路路，则则应应发发现现表表笔笔接接入入a、b时时指指针针_(选选填填“偏偏转转”或或“不不偏偏转转”)，接接入入a、c时时指指针针_(选填选填“偏转偏转”或或“不偏转不偏转”)。(4)排排除除故故障障后后，欲欲使使衔衔铁铁在在热热敏敏电电阻阻为为50 时时被被吸吸合合，下下列列操操作作步步骤骤

14、的的正正确确顺顺序序是是_。(填写各步骤前的序号填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 16创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)因因电路中有路中有电源，排源，排查电路故障路故障应选用多用用多用电表的直流表的直流电压挡，故，故选C。(3)只只有有b、c间断断路路，表表笔笔接接入入a、b间时，电表表与与电

15、源源之之间形形不不成成闭合合电路路，则电表表指指针不偏不偏转，表笔接入，表笔接入a、c间时，能形成，能形成闭合合电路，路，电表指表指针发生偏生偏转。(4)欲欲使使衔铁在在50 被被吸吸合合，由由表表中中数数据据可可知知，此此时热敏敏电阻阻的的阻阻值为108.1，操操作作步步骤应是是先先断断开开开开关关，用用电阻阻箱箱替替换热敏敏电阻阻，将将阻阻值调至至108.1，闭合合开开关关，调节滑滑动变阻阻器器的的阻阻值，观察察继电器器的的衔铁被被吸吸合合，然然后后断断开开开开关关，将将电阻阻箱箱从从电路中移除，再将路中移除，再将热敏敏电阻接入阻接入电路原位置，故步路原位置，故步骤顺序序应为答案答案(1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转不偏转偏转 (4)17本节内容结束