传感器的简单使用实验十一课件.ppt
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1、目录目录实验实验十一十一传传感器的感器的简单简单使用使用本节目录本节目录基基础础理理论论储储备备知知能能优优化化演演练练创创新新实实验验评评析析经经典典例例题题展展示示目录目录基础理论储备基础理论储备实验实验目的目的1了解了解传传感器的工作感器的工作过过程,探究敏感元件的特性程,探究敏感元件的特性2学会学会传传感器的感器的简单简单使用使用实验实验原理原理1传传感器能感器能够够将感受到的物理量将感受到的物理量(力、力、热热、光、声等、光、声等)转换转换成便于成便于测测量的量量的量(一般是一般是电电学量学量)2其工作其工作过过程如程如图图所示:所示:目录目录实验实验器材器材热热敏敏电电阻、光敏阻、
2、光敏电电阻、多用阻、多用电电表、表、铁铁架台、架台、烧烧杯、冷水、杯、冷水、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、开开关关、导线导线等等实验实验步步骤骤1研究研究热热敏敏电电阻的阻的热热敏特性敏特性(1)将将热热敏敏电电阻阻放放入入烧烧杯杯中中的的水水中中,测测量量水水温温和和热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值(如如图图甲所示甲所示)目录目录(2)准准备备好好记录电记录电阻与温度关系的表格阻与温度关系的表格(如下表如下表)(3)改改变变水水的的温温度度,多多次次测测量量水水的的温温度度和和热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值,记记录录在在表表格格中中,把把记记录录的的
3、数数据据画画在在RT图图中中,得得图图线线如如图图乙所示乙所示次数次数待待测测量量123456温度温度()电电阻阻()目录目录2研究光敏研究光敏电电阻的光敏特性阻的光敏特性(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如如图图所所示示电电路路连连接好,其中多用接好,其中多用电电表置于表置于“100”挡挡;(2)先先测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电阻阻的的阻阻值值,并并记记录录数据;数据;(3)打打开开电电源源,让让小小灯灯泡泡发发光光,调调节节小小灯灯泡泡的的亮亮度度使使之之逐逐渐渐变变亮,亮,观观察表察表盘盘指指针显针显示示电
4、电阻阻阻阻值值的情况,并的情况,并记录记录;目录目录(4)用手掌用手掌(或黑或黑纸纸)遮光遮光时电时电阻阻值值又是多少?并又是多少?并记录记录把把记录记录的的结结果填入下表中,根据果填入下表中,根据记录记录数据分析光敏数据分析光敏电电阻的阻的特性特性.结论结论:光敏:光敏电电阻的阻阻的阻值值被光照射被光照射时发时发生生变变化,光照增化,光照增强强电电阻阻变变小,光照减弱小,光照减弱电电阻阻变变大大光照光照强强度度弱弱中中强强无光照射无光照射阻阻值值()目录目录误误差分析差分析本本实验误实验误差主要来源于温度差主要来源于温度计计和欧姆表的和欧姆表的读读数数注意事注意事项项1在做在做热热敏敏实验时
5、实验时,加开水后要等一会儿再,加开水后要等一会儿再测测其阻其阻值值,以,以使使电电阻温度与水的温度相同,并同阻温度与水的温度相同,并同时读时读出水温出水温2光敏光敏实验实验中,如果效果不明中,如果效果不明显显,可将,可将电电阻部分阻部分电电路放入路放入带带盖的盖的纸纸盒中,并通盒中,并通过过盖上小孔改盖上小孔改变变射到光敏射到光敏电电阻上的光阻上的光的多少的多少3欧姆表每次欧姆表每次换挡换挡后都要重新后都要重新调调零零目录目录拓展拓展创创新新对对于于热热敏敏电电阻的特性,可用以下阻的特性,可用以下实验进实验进行:行:如如图图所示,将多用所示,将多用电电表的表的选择选择开关置于开关置于“欧姆欧姆
6、”挡挡,再将,再将电电表的两支表笔与表的两支表笔与负负温度系数的温度系数的热热敏敏电电阻阻Rt的两端相的两端相连连,这这时时表表针针指在某一刻度指在某一刻度,观观察下述操作下的指察下述操作下的指针针偏偏转转情况:情况:目录目录(1)往往Rt上擦一些酒精上擦一些酒精(2)用吹用吹风风机将机将热风热风吹向吹向电电阻,根据指阻,根据指针针偏偏转转方向判定方向判定热热敏敏电电阻的特性阻的特性实验实验分析:分析:(1)中指中指针针左偏,左偏,说说明明Rt的阻的阻值值增大;酒精蒸增大;酒精蒸发发吸吸热热,温度降低温度降低,所以所以热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值随温度的降低而增大随温度的降低而增大.(2)中指
7、中指针针右偏,右偏,Rt的阻的阻值值减小,而减小,而电电阻阻Rt温度升高,故温度升高,故热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值随温度的升高而减小随温度的升高而减小优优点:改点:改进进后的后的实验简单实验简单易操作,学生很快得出易操作,学生很快得出结论结论目录目录考点考点1热热敏敏电电阻的原理及阻的原理及应应用用利利用用负负温温度度系系数数热热敏敏电电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小范范围围内内的的温温度度变变化化,反反应应,而而且且精精确度高确度高.(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
8、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度降低温度降低,电电路中路中电电流将流将变变_(填填“大大”或或“小小”).经典例题展示经典例题展示例例例例1 1目录目录(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(如如图图甲甲),则则25的的刻刻度度应应在在20的的刻度的刻度的_(填填“左左”或或“右右”)侧侧(3)为为了了将将热热敏敏电电阻阻放放置置在在
9、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,请请用用图图乙中的器材乙中的器材(可增加元器件可增加元器件)设计设计一个一个电电路路目录目录【解解析析】(1)因因为为负负温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻温温度度降降低低时时,电电阻阻增大故增大故电电路中路中电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,电电流流越越大大,25的的刻刻度度应应对对应较应较大大电电流,故在流,故在20的刻度的右的刻度的右侧侧(3)如如图图所示所示【答案答案】(1)小小(2)右右(3)见见解析解析图图目录目录考点考点2光敏光敏电电阻的特性和阻的特性和应应用用为为了了节节能能和和
10、环环保保,一一些些公公共共场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统光光控控开开关关可可采采用用光光敏敏电电阻阻来来控控制制,光光敏敏电电阻阻是是阻阻值值随随着着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,照照度度单单位位为为lx)某某光光敏敏电电阻阻RP在在不不同照度下的阻同照度下的阻值值如下表:如下表:例例例例2 2照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电电阻阻(k)754028232018目录目录(1)根根据据表表中中数数据据,请请在在给给定定的的坐坐标标系系中中描描绘绘出出阻阻值值
11、随随照照度度变变化的曲化的曲线线,并,并说说明阻明阻值值随照度随照度变变化的特点化的特点目录目录(2)如如图图所所示示,当当1、2两两端端所所加加电电压压上上升升至至2V时时,控控制制开开关关自自动动启启动动照照明明系系统统.请请利利用用下下列列器器材材设设计计一一个个简简单单电电路路,给给1、2两两端端提提供供电电压压,要要求求当当天天色色渐渐暗暗照照度度降降低低至至1.0(lx)时时启启动动照照明明系系统统,在在虚虚线线框框内内完完成成电电路路原原理理图图(不不考考虑虑控控制制开关开关对对所所设计电设计电路的影响路的影响)目录目录提供的器材如下:提供的器材如下:光敏光敏电电阻阻RP(符号符
12、号,阻,阻值见值见上表上表)直流直流电电源源E(电动势电动势3V,内阻不,内阻不计计);定定值值电电阻阻:R110k,R220k,R340k(限限选选其其中中之一并在之一并在图图中中标标出出);开关;开关S及及导线导线若干若干【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化化的的曲曲线线如如图图所所示特点:光敏示特点:光敏电电阻的阻阻的阻值值随光照度的增大非随光照度的增大非线线性减小性减小目录目录(2)当当控控制制开开关关自自动动启启动动照照明明系系统统,给给1、2两两端端提提供供电电压压,要要求求当当天天色色渐渐暗暗照照度度降降低低至至1.0(lx)时时启启动动照照明明系
13、系统统,即即此此时时光光敏敏电电阻阻阻阻值值为为20k,两两端端电电压压为为2V,电电源源电电动动势势为为3V,所所以以应应加加上上一一个个分分压压电电阻阻,分分压压电电阻阻阻阻值值为为10k,即即选选用用R1,电电路原理路原理图图如如图图所示所示【答案答案】见见解析解析目录目录创新实验评析创新实验评析【范范例例】某某同同学学学学完完传传感感器器后后,欲欲设设计计一一个个电电路路,自自制制一一台台电电子子秤秤,通通过过查查阅阅资资料料发发现现电电子子秤秤的的主主要要部部件件为为一一个个压压敏敏电电阻阻,没没有有压压力力时时阻阻值值为为20,允允许许通通过过的的最最大大电电流流为为0.5A,现现
14、有有压压敏敏电电阻阻、质质量量为为m0的的砝砝码码、待待测测物物体体(可可置置于于压压敏敏电电阻阻的的受受压压面面上上)和下列可供和下列可供选择选择的器材的器材.请请完成完成对该对该物体物体质质量的量的测测量量.A直流直流电电源:源:电动势约电动势约4.5V,内阻很小;,内阻很小;B电电流表流表A1:量程:量程00.6A,内阻,内阻0.125;C电电流表流表A2;量程;量程03.0A,内阻,内阻0.025;D滑滑动变动变阻器阻器R1:最大阻:最大阻值值10;目录目录E滑滑动变动变阻器阻器R2:最大阻:最大阻值值50;F开关开关S、导线导线若干等若干等(1)在在可可供供选选择择的的器器材材中中,
15、应应该该选选用用的的电电流流表表是是_,应该选应该选用的滑用的滑动变动变阻器是阻器是_(2)根根据据所所选选器器材材设设计计一一个个电电路路,用用来来描描绘绘压压敏敏电电阻阻的的电电流流随随压压力力变变化化的的关关系系图图象象,要要求求压压敏敏电电阻阻两两端端电电压压调调节节范范围围尽尽可可能能大大,在在方方框框中中画画出出测测量量电电路路图图,并并根根据据设设计计的的电电路路图连图连接接实实物物图图目录目录(3)请说请说明具体的明具体的测测量步量步骤骤按按电电路路图连图连接接电电路,路,_;闭闭合开关合开关S,移,移动动滑滑动动触触头头至某一位置,使通至某一位置,使通过压过压敏敏电电阻阻的的
16、电电流流为为某一数某一数值值;保持保持_,在,在压压敏敏电电阻上方放一砝阻上方放一砝码码,读读出此出此时电时电流表的示数;不断增加砝流表的示数;不断增加砝码码个数,分个数,分别读别读出出_;建立建立mI坐坐标标系,根据系,根据记录记录数据数据进进行描点,用平滑的曲行描点,用平滑的曲线连线连接,接,让让尽可能多的点落在尽可能多的点落在这这条曲条曲线线上;上;根据物体放在根据物体放在压压敏敏电电阻上所阻上所对应对应的的电电流流值值,对应图线读对应图线读出出该该物体的物体的质质量量目录目录【解析解析】(1)由于由于压压敏敏电电阻允阻允许许通通过过的最大的最大电电流流为为0.5A,所,所以以电电流表量
17、程流表量程选选00.6A,故,故电电流表流表选选A1,题题目要求目要求压压敏敏电电阻两端阻两端电压调节电压调节范范围围尽可能大,故滑尽可能大,故滑动变动变阻器采用分阻器采用分压压式接法,所以滑式接法,所以滑动变动变阻器阻器选选R1.(2)电电路路图图和和实实物物图图如如图图所示所示目录目录(3)按按电电路路图连图连接接电电路,将滑路,将滑动动触触头头移至接通移至接通电电源源时时使使电电流流表示数表示数为为零的位置;零的位置;闭闭合开关合开关S,移,移动动滑滑动动触触头头至某一位至某一位置,使通置,使通过压过压敏敏电电阻的阻的电电流流为为某一数某一数值值;保持滑片位置不保持滑片位置不动动,在,在
18、压压敏敏电电阻上方放一砝阻上方放一砝码码,读读出此出此时电时电流表的示数;不流表的示数;不断增加砝断增加砝码码个数,分个数,分别读别读出出电电流表流表对应对应的的电电流流值值;建立建立mI坐坐标标系,根据系,根据记录记录数据数据进进行描点,用平滑的曲行描点,用平滑的曲线连线连接,接,让让尽可能多的点落在尽可能多的点落在这这条曲条曲线线上;上;根据物体放在根据物体放在压压敏敏电电阻阻上所上所对应对应的的电电流流值值,对应图线读对应图线读出出该该物体的物体的质质量量目录目录【答案答案】(1)A1R1(2)见见解析解析(3)将滑将滑动动触触头头移至接通移至接通电电源源时时使使电电流表示数流表示数为为
19、零的位置零的位置滑片位置不滑片位置不动动电电流表流表对应对应的的电电流流值值【名名师师点点评评】(1)本本实验实验是利用是利用压压敏敏电电阻将阻将压压力信号力信号转换为转换为电电信号而信号而实现实现自自动动称重的目的称重的目的(2)实验实验的的创创新之新之处处在于根据在于根据压压敏敏电电阻的特性阻的特性选择选择器材、器材、设设计电计电路和路和mI图图象的象的处处理思想理思想目录目录知能优化演练知能优化演练目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放目录目录选修选修3-3热热学学目录目录2014高考高考导导航航考考纲纲展示展示热热点点视视角角1.分子分子动动
20、理理论论的基本的基本观观点和点和实验实验依据依据2.阿伏伽德阿伏伽德罗罗常数常数 3.气体分子运气体分子运动动速率的速率的统计统计分布分布4.温度是分子平均温度是分子平均动动能的能的标标志、内能志、内能5.固体的微固体的微观结观结构、晶体和非晶体构、晶体和非晶体6.液晶的微液晶的微观结观结构构7.液体的表面液体的表面张张力力现现象象8.气体气体实验实验定律定律9.理想气体理想气体1.本章考点内容的要求全是本章考点内容的要求全是级级,即,即理解物理概念和物理理解物理概念和物理规规律的确切含律的确切含义义,理解物理,理解物理规规律的适用条件,以律的适用条件,以及它及它们们在在简单简单情况下的情况下
21、的应应用用题题型型基本上基本上为选择题为选择题,而且大多数是定,而且大多数是定性的判断,只有少数性的判断,只有少数题题目需要定量目需要定量运算,一般运算,一般难难度不大度不大2.高考高考热热学命学命题题的重点内容有:的重点内容有:(1)分子分子动动理理论论要点,分子力、分子大要点,分子力、分子大小、小、质质量、数目估算;量、数目估算;(2)内能的内能的变变化及改化及改变变内能的物理内能的物理过过程以及气体程以及气体压压强强的决定因素;的决定因素;(3)理想气体状理想气体状态态方程和用方程和用图图象表示气体状象表示气体状态态的的变变化化;(4)热现热现象象实验实验与探索与探索过过程的方法程的方法
22、目录目录考考纲纲展示展示热热点点视视角角10.饱饱和蒸汽、未和蒸汽、未饱饱和蒸汽和和蒸汽和饱饱和蒸和蒸汽汽压压11.相相对对湿度湿度12.热热力学第一定律力学第一定律13.能量守恒定律能量守恒定律14.热热力学第二定律力学第二定律15.单单位制:要知道中学物理中涉及位制:要知道中学物理中涉及的国的国际单际单位制的基本位制的基本单单位和其他物理位和其他物理量的量的单单位,包括位,包括摄摄氏度氏度()、标标准大准大气气压压实验实验:用油膜法估:用油膜法估测测分子的大小分子的大小说说明:明:1.分子分子动动理理论论与与统计观统计观点及固点及固体、液体与气体只作定性了解体、液体与气体只作定性了解2.知
23、道国知道国际单际单位制中位制中规规定的定的单单位符号位符号3.要求会正确使用的要求会正确使用的仪仪器有:温度器有:温度计计3.近两年来近两年来热热学考学考题题中中还还涌涌现现了了许许多多对热现对热现象的自象的自主学主学习习和和创创新能力考新能力考查查的的新情景新情景试题试题多以科技前多以科技前沿、社会沿、社会热热点及与生活生点及与生活生产联产联系的系的问题为问题为背景来考背景来考查热查热学知学知识识在在实际实际中的中的应应用用4.预计预计2014高考高考题题目目类类型型还还是是选择题选择题,内容大多分,内容大多分布在分子布在分子动动理理论论、热热力学力学定律与理想气体状定律与理想气体状态态方程
24、方程等方面等方面.目录目录第第1讲讲分子分子动动理理论论内能内能目录目录本节目录本节目录基基础础再再现现对对点点自自测测知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠考考点点探探究究讲讲练练互互动动技技法法提提炼炼思思维维升升华华要要点点透透析析直直击击高高考考目录目录基础再现对点自测基础再现对点自测知知识识清清单单一、分子一、分子动动理理论论1物体是由大量分子物体是由大量分子组组成的成的(1)分子的大小分子的大小一般分子直径的数量一般分子直径的数量级级:_m;估估测测的方法:的方法:_(2)一般分子一般分子质质量的数量量的数量级级:_kg;(3)阿伏伽德阿伏伽德罗罗常数:常数:1mol的任何物的任何物质质
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