【三维设计，名师教学典范】2014高考物理一轮精细复习实验《 传感器的简单应用》（必备基础点拨+高考考点集结+考点专训，含教师详解）

课件47张PPT。 一、实验目的 (1)认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性。 (2)了解传感器的简单应用。 二、实验原理 (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)其工作过程如图实－11－1所示：超链接图实－11－1 三、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。 四、实验过程 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)实验步骤： ①按图实－11－2所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；图实－11－2 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热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。 (2)数据处理： ①根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性。电阻(Ω)温度(℃)次数 待测量 　　　 ②在图实－11－3坐标系中，粗略画 出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。 ③根据实验数据和R－t图线，得出 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。图实－11－3 2．研究光敏电阻的光敏特性 (1)实验步骤： ①将光敏电阻、多用电表、灯泡、 滑动变阻器按如图实－11－4所示电路 连接好，其中多用电表置于“×100”挡； 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接通电源，让小灯泡发光，调节滑动变阻器使小灯泡的亮度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；图实－11－4 ④用手掌(或黑纸)遮住光，观察光敏电阻的阻值又是多少，并记录。 (2)数据处理： 把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。 结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。阻值(Ω)无光照射强中弱光照强度 五、注意事项 (1)在做热敏电阻实验时，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，并同时读出水温。 (2)在做光敏电阻实验中，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射到光敏电阻上的光的多少。 (3)欧姆表每次换挡后都要重新调零。实验原理与操作 [例1]　热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω。将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干。图实－11－5(1)画出实验电路图。 (2)根据电路图，在图实－11－5所示的实物图上连线。 (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。 [解析]　常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，应该选用安培表外接法。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式。 (1)实验电路如图实－11－6所示。图实－11－6(2)根据电路图，连接实物图如图实－11－7所示。图实－11－7 (3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。 [答案]　见解析[题组演练] 1．(2011·江苏高考)美国科学家 Willard S. Boyle与 George E. Smith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获 2009 年度诺贝尔物理学奖。CCD 是将光学量转变成电学量 ... ...