2021高三物理人教版一轮学案 第十一单元 实验十二　传感器的简单应用 Word版含解析

实验十二　传感器的简单应用 　　　　　　　　　　　　　　　　 [实验目的] 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件． 2．了解传感器在科学技术上的简单应用． [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．工作过程如图： [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、滑动变阻器、开关、导线等． [实验过程] 1．研究热敏电阻的特性： (1)如图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理． (2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的倍率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、填表． (5)画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线． (6)根据实验数据和R?t图线，分析得到热敏电阻的特性． 2．研究光敏电阻的特性： (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按所示电路连接，其中多用电表置于“欧姆”挡． (2)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增强，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录． (4)用黑纸遮住光，观察并记录光敏电阻的阻值. 光照强度 弱 中 强 无光照射 阻值/Ω (5)分析记录结果，得到光敏电阻的特性：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强时电阻减小，光照减弱时电阻增大． [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、热敏电阻的阻值． 2．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照射到光敏电阻上的光的强度． 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零． 　　　　　　　　　　　　　　　　 命题点1　热敏电阻的性质 某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2. 实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2?t数据见下表. t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题： (1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到_____(填“a”或“b”)端； (2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2?t曲线； (3)由图(b)可得到RT在25～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得RT＝_____Ω； (4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为_____Ω，则手心温度为_____℃. 【解析】　(1)滑动变阻器采用限流式接法，在闭合开关前，从保护电路的角度考虑，滑动变阻器接入电路的阻值应调到最大值，故R1的滑片应移动到b端． (2)先描点，之后在坐标纸上用平滑的曲线连接各点，如图所示． (3)由图可知，当t＝44.0 ℃时，RT＝R2＝450 Ω.(数据合理即正确) (4)由图(c)可知，电阻箱示数为R2＝6×100 Ω＋2×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝620.0 Ω，由图可 ... ...