传感器的简单使用 考点一 光敏电阻 研究光敏电阻的光敏特性 1．实验原理 闭合电路欧姆定律，用多用电表进行测量和观察。 2．实验器材 光敏电阻、多用电表、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、电源按如图所示电路连接好，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)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(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。 (2018·济南模拟)光控开关可采用光敏电阻来控制，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表： (1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线。 (2)光敏电阻的阻值随照度变化的特点是_____。 (3)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统。直流电源电动势E＝3 V，内阻不计；光敏电阻RP(符号，阻值见表格)；定值电阻R1＝10 kΩ。求当天色渐暗照度降低至_____lx时启动照明系统。并将电路图补充完整。(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 解析 (1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示。 (2)由第(1)问答图可以看出，光敏电阻的阻值随照度变化的特点是：光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小。 (3)由题意，天色越暗，光敏电阻阻值越大，1、2两端电压越大，故1、2两端之间接光敏电阻，电路图如图所示。当光敏电阻两端电压为2 V时，定值电阻两端电压为1 V，由串联电路的分压特点得： ＝＝，则RP＝2R1＝2×10 kΩ＝20 kΩ。 由表格中的数据可知，当天色渐暗照度降低至1.0 lx时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，会启动照明系统。 答案 (1)图见解析 (2)光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小 (3)1.0 电路图见解析 方法感悟 在设计光控电路时，光敏电阻是其中最核心的元件。 电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9 V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示： [“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位为坎德拉(cd)] (1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为_____ Ω。 (2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是_____(填序号)。 (3)现已知定值电阻R0为12 Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3 V，则此时光照强度为_____cd。 答案 (1)4.5 (2)C (3)3 解析 (1)由表格数据可知，光敏电阻Rx与光强E的乘积均为18 Ω·cd不变，则当E＝4 cd时，光敏电阻的阻值：Rx＝＝4.5 Ω。 (2)由题意可知，光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接，光照增强时，光敏电阻Rx阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，由U＝IR可知，R0两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压减小，反之，光照减弱时，光敏电阻Rx阻值增大，R0两端的电压减小，Rx两端的电压增大 ... ...
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