試驗(yàn)十二傳感器簡(jiǎn)單使用1/34試驗(yàn)基礎(chǔ)關(guān)鍵探究2/34試驗(yàn)基礎(chǔ)解讀試驗(yàn)·萃取精華一、研究熱敏電阻熱敏特征3/34二、研究光敏電阻光敏特征4/34●注意事項(xiàng)1.在做熱敏電阻試驗(yàn)時(shí),加熱水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值,以使電阻溫度與水溫度相同,并同時(shí)讀出水溫.2.在做光敏電阻試驗(yàn)時(shí),假如效果不顯著,可將電阻部分電路放入帶蓋紙盒中,并經(jīng)過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上光強(qiáng)度.3.歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零.5/34關(guān)鍵探究通法悟道·拓寬思緒探究點(diǎn)一基礎(chǔ)性試驗(yàn)【典例1】

(·福建龍巖模擬)某試驗(yàn)小組探究一個(gè)熱敏電阻溫度特征.現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等.(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻阻值隨溫度改變特征,請(qǐng)你在如圖(甲)所表示實(shí)物圖上連線.6/34解析:(1)直流恒流電源在正常工作狀態(tài)下輸出電流恒定,故只需要將電壓表與電阻并聯(lián)測(cè)量出電壓即可,實(shí)物圖連線如圖.答案:(1)看法析7/34(2)試驗(yàn)主要步驟:①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)整并統(tǒng)計(jì)電源輸出電流值;②在保溫容器中添加少許熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),

,

,斷開開關(guān);

③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)得多組數(shù)據(jù).解析:(2)本試驗(yàn)要測(cè)量電阻值和溫度值關(guān)系.電阻要用歐姆定律計(jì)算,因?yàn)殡娏骱愣ㄇ乙阎?故需測(cè)量電壓和溫度.答案:(2)統(tǒng)計(jì)電壓表電壓值溫度計(jì)示數(shù)8/34(3)試驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不一樣溫度下阻值,并據(jù)此繪得如圖(乙)所表示R-t關(guān)系圖線,請(qǐng)依據(jù)圖線寫出該熱敏電阻R-t關(guān)系式R=

+

t(Ω).(保留三位有效數(shù)字)

解析:(3)從圖中取相距較遠(yuǎn)兩個(gè)特殊點(diǎn),代入R=R0+kt計(jì)算,有120=R0+50k104=R0+10k解得R0=100Ω,k=0.400故該熱敏電阻R-t關(guān)系式為R=100+0.400tΩ.答案:(3)100

0.4009/34方法技巧處理傳感器試驗(yàn)主要方法(1)在高中階段關(guān)于傳感器試驗(yàn)主要側(cè)重于試驗(yàn)電路設(shè)計(jì)與連接、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理或依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫圖像.(2)試驗(yàn)電路普通采取滑動(dòng)變阻器分壓或限流,電流表內(nèi)接或外接.(3)數(shù)據(jù)處理普通是圖像法,要充分利用好試驗(yàn)得到數(shù)據(jù)取得試驗(yàn)結(jié)果.(4)連接實(shí)物圖時(shí),普通先將串聯(lián)主體電路連接好,然后連接并聯(lián)器材,最終一定要進(jìn)行檢驗(yàn).10/34【針對(duì)訓(xùn)練】(·江蘇南通模擬)(多項(xiàng)選擇)如圖所表示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器示意圖,圖中虛線表示激光,圓柱體表示隨傳送帶運(yùn)動(dòng)貨物,其中R1為光敏電阻,R2為定值電阻,此光電計(jì)數(shù)器基本工作原理是(

)A.當(dāng)光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)取得高電壓B.當(dāng)光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)取得低電壓C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計(jì)數(shù)一次BD解析:激光照在光敏電阻R1上,信號(hào)處理系統(tǒng)與R1并聯(lián),其電壓就是R1兩端電壓,當(dāng)貨物擋光時(shí)R1阻值大,電壓高,貨物擋光一次,就計(jì)數(shù)(貨物個(gè)數(shù))一次,所以B,D正確,A,C錯(cuò)誤.11/34【教師備用】(·湖北咸寧模擬)一些材料電阻隨溫度升高而改變.如圖(甲)是由某金屬材料制成電阻R隨溫度t改變圖像,若用該電阻與電池(電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為5mA,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所表示電路,用該電阻做測(cè)溫探頭,把電流表電流刻度改為對(duì)應(yīng)溫度刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單“金屬電阻溫度計(jì)”.12/34(1)電流刻度較大處對(duì)應(yīng)溫度刻度

(選填“較大”或“較小”);

(2)若電阻箱阻值R′=150Ω,當(dāng)電流為5mA時(shí)對(duì)應(yīng)溫度數(shù)值為

℃.

解析:(1)由題圖(甲)可知,溫度升高,電阻阻值增大,電路中電流減小,所以電流刻度較大處對(duì)應(yīng)溫度刻度較小.(2)電流為5mA時(shí),電路總電阻為300Ω,電阻箱阻值R′=150Ω,則R=150Ω,由題圖(甲)得對(duì)應(yīng)溫度為50℃.答案:(1)較小(2)5013/34探究點(diǎn)二創(chuàng)新性試驗(yàn)高考創(chuàng)新試驗(yàn)例析【典例2】(·江蘇卷,11)某同學(xué)經(jīng)過試驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易溫控裝置,試驗(yàn)原理電路圖如圖(甲)所表示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當(dāng)繼電器電流超出15mA時(shí),銜鐵被吸合,加熱器停頓加熱,實(shí)現(xiàn)溫控.繼電器電阻約為20Ω,熱敏電阻阻值Rt與溫度t關(guān)系以下表所表示t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.114/34(1)提供試驗(yàn)器材有:電源E1(3V,內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0～200Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～500Ω)、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0～999.9Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)30～80℃之間任一溫度控制,電源E應(yīng)選取

(選填“E1”或“E2”),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選取

(選填“R1”或“R2”).

15/34答案:(1)E2

R2

16/34(2)試驗(yàn)發(fā)覺電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間電壓,則應(yīng)將如圖(乙)所表示選擇開關(guān)旋至

(選填“A”“B”“C”或“D”).

(3)合上開關(guān)S,用調(diào)整好多用電表進(jìn)行排查,在圖(甲)中,若只有b,c間斷路,則應(yīng)發(fā)覺表筆接入a,b時(shí)指針

(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a,c時(shí)指針

(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).

解析:(2)要用多用電表直流電壓擋檢測(cè)故障,應(yīng)將選擇開關(guān)旋至C.(3)假如只有b,c間斷路,說明b點(diǎn)與電源負(fù)極間沒有形成通路,a,b間電壓為零,電表接在a,b間時(shí),指針不偏轉(zhuǎn);c點(diǎn)與電源負(fù)極間形成通路,a與電源正極相通,a,c間有電壓,所以兩表接入a,c間時(shí)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).答案:(2)C(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)17/34(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時(shí)被吸合,以下操作步驟正確次序是

.(填寫各步驟前序號(hào))

①將熱敏電阻接入電路②觀察到繼電器銜鐵被吸合③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除④合上開關(guān),調(diào)整滑動(dòng)變阻器阻值⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1Ω解析:(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時(shí)被吸合,應(yīng)先斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,并將阻值調(diào)至108.1Ω,合上開關(guān),調(diào)整滑動(dòng)變阻器阻值,直至觀察到繼電器銜鐵被吸合,這時(shí)斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除,將熱敏電阻接入電路.所以操作步驟正確次序是⑤④②③①.解析:(4)⑤④②③①18/34【創(chuàng)新/改進(jìn)點(diǎn)分析】1.考查方式創(chuàng)新:不再研究熱敏電阻特征,而是利用熱敏電阻特征將熱敏電阻與繼電器組成溫度控制裝置,來考查傳感器原理、多用電表使用等.2.設(shè)問方式創(chuàng)新:利用多用電表電壓擋,進(jìn)行電路故障排查.19/34【典例3】

(·全國(guó)Ⅰ卷,23)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻溫度到達(dá)或超出60℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警.提供器材有:熱敏電阻、報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過電流超出Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱(最大阻值為999.9Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2000Ω),單刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干.在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,已知U約為18V,Ic約為10mA;流過報(bào)警器電流超出20mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小,在60℃時(shí)阻值為650.0Ω.(1)完成待調(diào)整報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖連線.20/34解析:(1)報(bào)警系統(tǒng)電路連線如圖所表示.答案:(1)看法析21/34(2)電路中應(yīng)選取滑動(dòng)變阻器

(填“R1”或“R2”).

答案:(2)R2

22/34(3)按照以下步驟調(diào)整此報(bào)警系統(tǒng):①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定阻值,依據(jù)試驗(yàn)要求,這一阻值為

Ω;滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于

(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端原因是

.

②將開關(guān)向

(填“c”或“d”)端閉合,遲緩移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,直至

.

(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用.解析:(3)①電路接通前,電阻箱電阻應(yīng)與熱敏電阻臨界阻值一致,即為650.0Ω,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于b端附近,若滑片置于a端,電路接通后電流會(huì)超出20mA,報(bào)警器可能損壞.②將開關(guān)向c端閉合,遲緩移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使報(bào)警器開始報(bào)警.答案:(3)①650.0

b接通電源后,流過報(bào)警器電流會(huì)超出20mA,報(bào)警器可能損壞②c報(bào)警器開始報(bào)警23/34【創(chuàng)新/改進(jìn)點(diǎn)分析】1.考查方式創(chuàng)新:利用熱敏電阻特征,組成由熱敏電阻控制報(bào)警系統(tǒng),考查實(shí)物電路圖連接、器材選取、試驗(yàn)步驟等.2.試驗(yàn)原理改進(jìn):用電阻箱來等效替換詳細(xì)溫度下熱敏電阻.24/34模擬創(chuàng)新試驗(yàn)沖關(guān)1.為了節(jié)能和環(huán)境保護(hù),一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng).光控開關(guān)可采取光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值伴隨光照度而發(fā)生改變?cè)?照度能夠反應(yīng)光強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大,照度單位為lx).某光敏電阻Ros在不一樣照度下阻值如表:照度(lx)0.20.40.60.81.01.2光敏電阻(kΩ)75402823201825/34(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D(甲)坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度改變曲線,并說明阻值隨照度改變特點(diǎn).思緒點(diǎn)撥:(1)當(dāng)照度降低到1.0lx時(shí),光敏電阻阻值為20kΩ.26/34解析:(1)描繪圖像應(yīng)注意:圖線應(yīng)用平滑曲線,而不能畫成各點(diǎn)連線,光敏電阻阻值隨光照度改變曲線如圖(a)所表示,光敏電阻阻值隨光照度增大非線性減小.答案:看法析27/34(2)如圖(乙)所表示,當(dāng)1,2兩端所加電壓上升至2V時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)開啟照明系統(tǒng).請(qǐng)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路,給1,2兩端提供電壓,要求當(dāng)日色漸暗照度降低至1.0lx時(shí)開啟照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路影響)提供器材以下:光敏電阻Ros(符號(hào),阻值見上表);直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì));定值電阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出);開關(guān)S及導(dǎo)線若干.28/34思緒點(diǎn)撥:(2)依據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)分壓電阻使光敏電阻兩端電壓到達(dá)2V.答案:看法析29/34【創(chuàng)新/改進(jìn)點(diǎn)分析】1.數(shù)據(jù)處理改進(jìn):利用給定光敏電阻阻值隨照度改變圖表描繪出曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.2.設(shè)問方式創(chuàng)新:依據(jù)研究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度改變情況設(shè)計(jì)怎樣利用光敏電阻控制電路.30/342.(·湖北黃石模擬)利用傳感器能夠探測(cè)、感受外界信號(hào)、物理?xiàng)l件等.如圖(甲)所表示為某同學(xué)用傳感器做試驗(yàn)得到小燈泡U-I