【物理】2020届一轮复习人教版第十一章实验十二传感器的简单使用学案 10页

实验十二　传感器的简单使用 一、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．工作过程 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。‎ 部分器材用途：‎ 热敏 电阻 分为两类：一类是正温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而增大；一类是负温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而减小 光敏 电阻 在黑暗的环境下，它的阻值很大；当受到光照并且光辐射能量足够大时，电阻值变小 继电器 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”‎ 四、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．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。‎ 五、实验过程 ‎(一)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、小灯泡、滑动变阻器、学生电源按如图甲所示电路连接好，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)遮光时光敏电阻阻值又是多少，并记录。‎ ‎2．数据处理 把记录的结果填入表中，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。‎ ‎(二)研究热敏电阻的热敏特性 ‎1．实验步骤 ‎(1)按如图乙所示连接好电路，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。‎ ‎2．数据处理 ‎(1)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。‎ ‎(2)在坐标系中，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Rt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。‎ ‎[基础考法]‎ 考法(一)　对热敏电阻的研究和应用 ‎1．如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下RT的阻值。‎ ‎(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。‎ ‎(2)完成下列实验步骤中的填空：‎ a．依照实验原理电路图连线。‎ b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃。‎ c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。‎ d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录____________________。‎ e．将RT的温度降为T1(20 ℃