高中高考物理总复习一轮复习知识归纳第十一章实验十二.docx
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1、高考试卷试题学习资料实验十二传感器的简单使用一、研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按图1连接好电路,将热敏电阻绝缘处理;图1(2)把多用电表置于欧姆挡,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值;(4)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.4.数据处理在图2坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.图25.实验
2、结论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.6.注意事项实验时,加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.二、研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图3所示电路连接好,其中多用电表置于“100”挡;图3(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据;(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况,并记录;(4)用手掌(
3、或黑纸)遮光时,观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况,并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小;(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的;(2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.命题点一温度传感器的应用例1(2016全国卷23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小
4、,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为650.0 .(1)在图4中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.图4(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻
5、值为_;滑动变阻器的滑片置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_.将开关向_(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至_.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.答案(1)见解析图(2)R2(3)650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏c报警器开始报警解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试.电路图连接如图所示.(2)当电路中电流Ic10 mA时,根据闭合电路欧姆定律有Ic,解得R总1 800 ,此时热敏电阻的阻值为650 ,则滑动变阻器的阻值为1 150 ,所以滑动变阻器选
6、R2.(3)当热敏电阻阻值达到650 时,报警器就会报警,用电阻箱替代热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650 .若接通电源后电路中的电流过大(超过20 mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端.用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器开始报警.变式1利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变_(填“大”或“
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