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1、實驗十一 傳感器的簡單使用,【實驗?zāi)康摹?1認識熱敏電阻、光敏電阻等傳感器中的敏感元件 2了解傳感器在技術(shù)上的簡單應(yīng)用 【實驗原理】 (1)傳感器是將它感受到的信號(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量),(2)其工作過程如圖實1所示： 圖實1 【實驗器材】 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等,【實驗過程】 一、研究熱敏電阻的熱敏特性 1實驗步驟 (1)按圖實2所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理 圖實2,(2)把多用電表置于“歐姆擋”，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示
2、數(shù) (3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值 (4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄,2數(shù)據(jù)處理 (1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中，分析熱敏電阻的特性.,(2)在圖實3所示坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線 圖實3 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大,二、研究光敏電阻的光敏特性 圖實4 1實驗步驟 (1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器按圖實4所示電路連接好，其中多用電表置于歐姆“100”擋,(2)先測出在
3、室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù) (3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察多用電表表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄 (4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少？并記錄 2數(shù)據(jù)處理 把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性.,結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強電阻變小，光照減弱電阻變大 【注意事項】 1在做熱敏實驗時，加開水后要等一會再測其阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時讀出水溫,2在光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少 3歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零,利用負
4、溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高 (1)如果將負溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(填“大”或“小”),考點一熱敏電阻的實際應(yīng)用,(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度如果刻度盤正中的溫度為20 (如圖實5甲)，則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的________(填“左”或“右”)側(cè) 圖實5,(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材(可增加元
5、器件)設(shè)計一個電路 解析(1)因為負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大故電路中電流會減小 (2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20 的刻度的右側(cè),(3)如圖所示 答案(1)小(2)右(3)見解析,為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：,考點二光敏電阻傳感器的應(yīng)用,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標系(圖實6)中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點 圖實
6、6,圖實7 (2)如圖實7所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖,(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表)； 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干,解析(1)光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示 光敏電阻的阻值隨光照度變化特點： 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小,答案見解
7、析,圖實8所示裝置可以用來測量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動勢為E，內(nèi)阻可忽略不計；滑動變阻器全長為L，重力加速度為g. 為理想電壓表，當(dāng)木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖中a點，此時電壓表示數(shù)為零在木板上放置質(zhì)量為m的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移，由電壓表的示數(shù)U及其他給定條件，可計算出彈簧的勁度系數(shù)k.,考點三力電傳感器的實際應(yīng)用,圖實8 (1)寫出m、U與k之間所滿足的關(guān)系式 (2)已知E1.50 V，L12.0 cm，g9.80 m/s2.測量結(jié)果如下表：,在圖實9中給出的坐標紙上利用表中數(shù)據(jù)描出mU直線 圖實9 mU直線的斜率為________kg/V； 彈簧的勁度系數(shù)k________N/m(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字),
實驗十一傳感器的簡單應(yīng)用課件
