實(shí)驗(yàn)《衿利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置

科學(xué)探究梳理I

，、I.認(rèn)U明敏電阻，光敏電阻等傳感器的收將元件

((實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟?.了解傳感器在技術(shù)上的簡平應(yīng)用_____________________________________________

1.傳感繇能夠?qū)⒏惺艿降奶?力、熱.光、聲等戲換成便「傳送和處理的可用信號輸出(一般是電學(xué)址)

2.其r作過程如圖:

低售部分

十(實(shí)驗(yàn)思路、8IMA

“用“：淺盛”『一為換二：方.斗屯匕，”》|俏終?轉(zhuǎn)換電路/當(dāng)汜#.V"；.執(zhí)行機(jī)構(gòu)等I

'T..............:■供電源

1------------1蛹的電―?----------

熱敏電用、光敝電陰、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、阻度計(jì)、小燈泡、學(xué)生電源、滑動(dòng)變用器.開關(guān)、導(dǎo)線等

研究熱敏電阻的特性

/實(shí)驗(yàn)步驟

1.按圖連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理。

D

2.把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕼y出燒杯中沒有水時(shí)熱敏

電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(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(jì)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。

?數(shù)據(jù)處理

1.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入表中，分析熱敏電阻的特性。

次數(shù)

123456

待測量

溫度(℃)

電阻(Q)

2.在坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線，如圖所示。

3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖線，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。

研究光敏電阻的特性

,實(shí)驗(yàn)步驟

1.將光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器等按如圖所示電路連接好,

其中多用電表置于“歐姆”擋。

2.先測出在室內(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，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄。

■數(shù)據(jù)處理

1.把記錄的結(jié)果填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。

光照強(qiáng)度ii中強(qiáng)無光照射

阻值/C

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：光敏電阻在被光照射時(shí)阻值發(fā)生變化，光照增強(qiáng)

電阻變小，光照減弱電阻變大。

|誤差分析與注意事項(xiàng)

?誤差分析

1.溫度計(jì)讀數(shù)帶來的誤差：可以選用精度高的溫度計(jì)并讀數(shù)三次取平均值。

2.歐姆表的讀數(shù)帶來的誤差：可以對同一溫度、同一光照強(qiáng)度下的電阻讀數(shù)

三次取平均值。

■注意事項(xiàng)

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1.在做研究熱敏電阻的特性實(shí)險(xiǎn)時(shí)，加入水后要等一會(huì)兒再測其阻值，以使

電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫和電阻值。

2.研究光敏電阻的特性實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將光敏電阻部分電路放

入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強(qiáng)度。

3.歐姆表每次換擋后都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

科學(xué)探究精研|

考點(diǎn)1熱敏電阻的特性及應(yīng)用

例1（2021?廣東省深圳市高三3月第一次調(diào)研）某實(shí)驗(yàn)小組利用熱敏電阻R

制作簡易電子溫度計(jì)，該熱敏電阻說明書給出的阻值R隨溫度/變化的曲線如圖

甲所示。

（1）為檢驗(yàn)該熱敏電阻的參數(shù)是否與圖甲一致：測量部分溫度下的阻值，設(shè)計(jì)

圖乙所示電路。把該熱敏電阻置于恒溫箱中，利用如下實(shí)驗(yàn)器材測量700C時(shí)熱敏

電阻的阻值。

A.蓄電池（電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì)）

B.電壓表（量程6V,內(nèi)阻約10kQ）

C.申，流表（量程120mA,內(nèi)阻約2Q）

D.滑動(dòng)變阻器凡（最大阻值20。）

E.滑動(dòng)變阻器型［最大阻值1000。）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

①參照圖甲中的參數(shù)，滑動(dòng)變阻器RP應(yīng)選用（填"R/'或"R2”）。

②單刀雙擲開關(guān)應(yīng)接在_____（填力”或“2”）o

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丙

⑵

經(jīng)檢測無誤后，把該熱敏電阻與(1)中蓄電池和電流表串聯(lián)，制作簡易溫度計(jì)

(如圖丙所示)。

①當(dāng)電流表讀數(shù)為10mA時(shí)，對應(yīng)的溫度為℃,該溫度計(jì)能夠測量

的最高溫度為℃o

②測量多組數(shù)據(jù)，并在電流表表盤上標(biāo)注出相應(yīng)的溫度值，繪制出表盤刻度。

電流值越大，對應(yīng)的溫度_______(填“越低”或“越高”)。

［答案］(1)①凡②2(2)①1080②越高

［解析］(1)①根據(jù)圖乙可知，滑動(dòng)變阻器采月了分壓接法，為了調(diào)節(jié)方便，

則滑動(dòng)變阻器品應(yīng)該選擇最大阻值較小的品。

②由圖甲可知，70℃時(shí)熱敏電阻Ri阻值約為60Q,因?yàn)榈牵尽?，故被測電阻

R屬于小電阻，電流表應(yīng)選擇外接，開關(guān)接到2。

6V

(2)①電流表讀數(shù)為1()mA時(shí)，熱敏電阻阻值為訴*=600C,從圖甲中可

6V

以讀出溫度為10℃;電流表的量程為120mA,熱敏電阻對應(yīng)最小阻值為］2()mA

=50Q,故對應(yīng)的最高溫度為8()°C。

②電源電動(dòng)勢固定，電流值越大則對應(yīng)電阻越小，溫度越高。

［對點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

(2021.八省聯(lián)考湖北卷)由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值是溫度的函數(shù)。基

于熱敏電阻對溫度敏感原理制作一個(gè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，要求熱敏電阻溫度升高至

5()℃時(shí)，系統(tǒng)開始自旬報(bào)警。所用器材有：

直流電源鳳36V,內(nèi)阻不計(jì))；

電流表(量程250mA,內(nèi)阻約0.1Q);

電壓表(量程50V,內(nèi)阻約1MQ);

熱敏電阻RT；

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報(bào)警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過10mA時(shí)就會(huì)報(bào)警，超過30mA時(shí)就會(huì)

損傷）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值4000Q）；

電阻箱RY最大阻值9999.9。）；

單刀單擲開關(guān)Si；

單刀雙擲開關(guān)S2；

導(dǎo)線若干。

（1）用圖a所示電路測量熱敏電阻AT的阻值。當(dāng)溫度為27°C時(shí)，電壓表讀數(shù)

為30.0V,電流表讀數(shù)為15.0mA;當(dāng)溫度為50℃時(shí)，調(diào)節(jié)用，使電壓表讀數(shù)仍

為30.（）V,電流表指針位置如圖b所示。

溫度為50℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為Qo從實(shí)驗(yàn)原理上看，該方法測

得的阻值比真實(shí)值略微（填“偏大”或“偏小”）。如果熱敏電阻阻值隨

溫度升高而變大，則其為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻?；?/p>

于以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該熱敏電阻心為I填“正”或“負(fù)”）溫度系數(shù)熱

敏電阻。

（2）某同學(xué)搭建一套基于該熱敏電阻的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)物圖連線如圖c所示,

其中有一個(gè)器件的導(dǎo)線連接有誤，該器件為（填器件名稱）。正確連接后,

先使用電阻箱&進(jìn)行調(diào)試，其阻值設(shè)置為。，滑動(dòng)變阻器吊阻值從最大

逐漸減小，直至報(bào)警器開始報(bào)警，此時(shí)滑動(dòng)變阻器凡連入電路的阻值為

Q。調(diào)試完畢后，再利用單刀雙擲開關(guān)S2的選擇性開關(guān)功能，把熱敏電

阻也接入電路，可方便實(shí)現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的切換。

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答案（1）600偏大負(fù)

（2）滑動(dòng)變阻器R600.03000

解析（1）由圖b可知，電流表的示數(shù)為50mA,則此時(shí)熱敏電阻的阻值為

二第二C=60°Q；該方法所測電流值為真實(shí)電流值，所測電壓值為

熱敏電阻和電流表兩端的總電壓，故根據(jù)R二與，可知此時(shí)所測電阻值偏大；在

相同電壓下，溫度越高，通過的電流越大，說明該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高

而降低，故RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。

（2）滑動(dòng)變阻器凡的導(dǎo)線連接有誤，兩根導(dǎo)線都連接在上端，無法起到改變

接入電阻阻值的作用，應(yīng)一上一下連接。先使用電阻箱改進(jìn)行調(diào)試，其阻值設(shè)置

為心的自動(dòng)報(bào)警電阻即600.0Q;要求剛好在50c時(shí)自動(dòng)報(bào)警，則通過電路的電

流為1（）mA,報(bào)警器和電流表的電阻很小，可忽略不計(jì)，可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器連

E

入電路的阻值為/?I=7-/?T=3000QO

考點(diǎn)2光敏電阻的特性及應(yīng)用

例2（2021?遼寧省普通高等學(xué)校招生考試適應(yīng)性測試）某同學(xué)為定性探究光

敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路。所用器材有：置

于暗箱（圖中虛線區(qū)域）中的光敏電阻心、小燈泡和刻度尺；阻值為H的定值電阻;

理想電壓表V;電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為，?的電源；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。

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圖a

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖a連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d,

記錄電壓表的示數(shù)U,獲得多組數(shù)據(jù)如下表V

J/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.00

U/mV271.0220.0180.0156.7114.9114.0

d/cm18.5()20.0022.0023.5025.00

U/mV94.889.578.672.565.0

回答下列問題：

(1)光敏電阻阻值感與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式為RG-(用

E、八R、U表示)。

(2)在圖b的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給的第二組數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出U-d曲線。

(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的減小而(填

“增大”或“減小”

(4)該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強(qiáng)度大時(shí)屏幕

變亮，反之變暗。他設(shè)想利用光敏電阻的特性，實(shí)現(xiàn)“有光照射光敏電阻時(shí)，小

燈泡變亮；反之變暗”的功能，設(shè)計(jì)了如圖c所示的電路，則電路中(填

"R「'或"R2”)為光敏電阻，另一個(gè)為定值電阻。

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［答案1⑴新-廠-R(2)圖見解析

(3)增大(4)/6

EF

［解析］⑴根據(jù)閉合電路歐姆定律，可町右瓦解得RG="

—Ro

(2)描點(diǎn)、連線如圖所示。

(3)當(dāng)光源距離光敏電阻越遠(yuǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度越小，電壓表示數(shù)越小，根據(jù)RG

E

二5R-r-R可知,光敏電阻的阻值RG越大。

(4)如果Ri為光敏電阻，有光照射光敏電阻時(shí)，外電路總電阻變小，路端電

壓降低，燈泡變暗；若R2為光敏電阻，有光照射光敏電阻時(shí)，外電路總電阻變小,

整個(gè)電路電流強(qiáng)度增大，內(nèi)電壓升高，路端電壓降低，流過凡的電流減小，因此

流過燈泡的電流增大，燈泡變亮。因此及為光敏電阻。

［對點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

某同學(xué)用光敏電阻和電磁繼電器等器材設(shè)計(jì)自動(dòng)光控照明電路。

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T卜

電源開關(guān)

圖c

(1)光強(qiáng)(E)是表示無強(qiáng)弱程度的物理量，單位為坎德拉(cd)。如圖a所示是光

敏電阻阻值隨光強(qiáng)變化的圖線，由此可得到的結(jié)論是：

(2)如圖b為電磁繼電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含有鐵芯的線圈，P為可繞

。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的銜鐵，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個(gè)接線柱。工作

時(shí)，應(yīng)將(填“A、B”或“C、D”)接照明電路。

(3)請?jiān)趫Dc中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。

(4)已知電源電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻很小，電磁鐵線圈電阻Ru=20.0C,電流超

過50mA時(shí)可吸合銜鐵。如果要求光強(qiáng)達(dá)到2cd時(shí)，照明電路恰好接通，則圖c

中定值電阻R=Co

答案(1)隨光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值減小得越來越慢⑵C、D⑶

圖見解析(4)21.5

解析(1)從圖a可知，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的規(guī)律是：隨光照強(qiáng)

度的增加，光敏電阻的阻值迅速減小，進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，光敏電阻的阻值減

小得越來越慢。

(2)由電路原理可知，電磁鐵線圈連接的是控制電路，S連接的是工作電路，

故工作時(shí)，應(yīng)將C、D接照明電路。

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(3)將光敏電阻和定值電阻接入控制電路，用電器接入工作電路，連接電路如

圖所示:

(4)當(dāng)外界光照強(qiáng)度達(dá)到2cd時(shí)，由圖a可知，光敏電阻的阻值Ri=18.5。，

p

照明電路恰好接通開始工作，電磁鐵能吸合銜鐵的電流/=0.05A,由/二獲得，

人總

p3V

控制電路總電阻R總二1二加入二60。，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，定值電阻

的阻值為：氏=尺總一&-陽=60^-20.00-18.50=21.5Q。

考點(diǎn)3其他傳感器的應(yīng)用

例3電阻應(yīng)變式拉力傳感器的工作原理如下：彈性體在外力作用下發(fā)生彈

性形變，使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片也發(fā)生形變，同時(shí)引起阻值的變化，再經(jīng)

相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號，從而將外力變換為電信號。電阻

應(yīng)變式拉力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，彈性體的一端固定，另一端安裝測力鉤，

在它的上下表面共粘貼4個(gè)應(yīng)變片4、4、R3、啟。測量電路圖如圖b所示，未

發(fā)生形變時(shí)，應(yīng)變片的組值均為R=800。，當(dāng)彈性體受到向上的拉力作用發(fā)生形

變時(shí)，上表面壓縮，R、Rz阻值變小，下表面拉伸，心、用阻值增大。已知每個(gè)

應(yīng)變片阻值的變化量AR與拉力/的變化規(guī)律均為AR=kF,其中左二5C/N；電

路中電源電動(dòng)勢E=8.0V,內(nèi)阻不計(jì)。完成下列填空：

(1)當(dāng)測力鉤不受拉力時(shí)，圖b中=

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(2)當(dāng)向上施加拉力時(shí)，UAB0(選填或"二”)。

(3)若電壓表的示數(shù)為1.0V,則該傳感器受到的力的大小為Nc

［答案］(1)0(2)>(3)20

［解析］(1)當(dāng)測力鉤不受拉力時(shí)，四個(gè)電阻的阻值均相等，A、B兩點(diǎn)電勢相

同，則圖b中UAB=0°

(2)當(dāng)向上施加拉力時(shí)，R、色阻值變小，R3、用阻值增大，故此時(shí)用兩端

的電壓減小，尺兩端的電壓變大，因此A點(diǎn)電勢升高，8點(diǎn)電勢降低，則以心0。

(3)若電壓表的示數(shù)為1.0V,則對彈性體向上施加了拉力，設(shè)此時(shí)凡的阻值

為R=800Q-AR,所以&的阻值也為R=800必和凡的阻值均為R'

=800Q+AR。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知，兩個(gè)支路的電流相等，均為1=

(800C十△/?)十(800C-△?)=200A1則""="80°Q+AR)-"800Q-AR)=1.0

V,聯(lián)立解得AR=100Q。根據(jù)AR=小、k=5Q/N可知，該傳感器受到的力的

大小為尸二竿二半N=20No

［對點(diǎn)跟進(jìn)訓(xùn)練］

I.如圖所示為電容式位移傳感器的示意圖，物體沿左右方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容將

發(fā)生變化。如果實(shí)驗(yàn)測量出電容器的電容變大，那么被測物體向運(yùn)動(dòng)(選

填“左”或“右”);如果把圖中的電介質(zhì)板換成介電常數(shù)更大的材料，當(dāng)物體沿

左右方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的靈敏度________(選填“變大”“不變”或“變小”，

靈敏度定義為電容器電容變化量的大小與物體位置坐標(biāo)變化量大小之比)。

答案左變大

解析根據(jù)平行板電容器電容的決定式。二篇

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,若電容器的電容變大，一定是插入的電介質(zhì)板的長度變長，所以被測物體

向左移動(dòng)。如果把圖中的電介質(zhì)板換成介電常數(shù)更大的材料，當(dāng)物體沿左右方向

運(yùn)動(dòng)相同距離時(shí)，電容器電容的變化量變大，即傳感器的靈敏度變大。

2.磁敏電阻是一種對磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。磁敏電阻在磁場中

電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。某同學(xué)利用伏安法測量一磁敏電阻的阻值

（約幾千歐）隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。所用器材：電源E,開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器

R（最大阻值為20Q）,電壓表（內(nèi)阻約為3000。）和毫安表（可視為理想電表）。

（1）在圖1所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將磁敏電阻置于待測磁場中，記錄不同磁感應(yīng)強(qiáng)度下電壓表和毫

安表的示數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的磁敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)

分別為6.2V和2.8mA,則此時(shí)磁敏電阻的阻值為kC（保留兩位有效數(shù)

字）。實(shí)驗(yàn)中得到的該磁敏電阻阻值R魂隨磁感應(yīng)強(qiáng)度月變化的曲線如圖2所示；

（3）某次測量中，測得磁敏電阻的阻值為10.0kC,此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為

T（保留兩位有效數(shù)字）；

（4）太陽風(fēng)是指從太陽上層大氣射出的超聲速帶電粒子流，當(dāng)太陽風(fēng)激烈爆

發(fā)時(shí)，可能會(huì)給地球帶來無法預(yù)計(jì)的磁暴災(zāi)難。某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中的磁敏電阻制

作了一種搭載在人造衛(wèi)星上的探測磁感應(yīng)強(qiáng)度的報(bào)警器，其電路的一部分如圖3

所示。圖中E為直流電源（電動(dòng)勢為9.0V,內(nèi)阻可忽略），當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到

或超過3.0V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫出）報(bào)警。若要求開始報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度

為IO"T,則圖中（填“凡”或"&"）應(yīng)使用磁敏電阻，另一固定電阻的阻值

應(yīng)為kQ（保留兩位有效數(shù)字）;如果要提高此裝置的靈敏度（即在磁感應(yīng)強(qiáng)

度更小時(shí)就能觸發(fā)報(bào)警），應(yīng)該（填“增大RJ或“減小心”）。

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答案(1)圖見解析(2)2.2(3)1.4X10-4

(4)/?210減小R

解析(1)因毫安表可視為理想電表，則采用電流表的內(nèi)接法可以消除電流

表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差；滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Q,待測磁敏電阻約幾千

歐，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法以便于操作和多測數(shù)據(jù)，電路圖如圖所示。

或觸電用rz―

E'S

(2)根據(jù)部分電路的歐姆定律可得磁敏電阻的阻值為R磁二，=不繪1。二

1Z.Ozx1U

2.2kQo

(3)根據(jù)R磁-8圖像可知，當(dāng)R礴=10.0kC時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度3=1.4義10-41。

(4)根據(jù)題圖2可知，發(fā)生磁暴磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，磁敏電阻的阻值增大，結(jié)

合題意知，磁敏電阻兩端電壓增大，故R2為磁敏電阻。要求輸出電壓達(dá)到或超過

pri

3.0V時(shí)報(bào)警，且此時(shí)B=10-4T,由題圖2知此時(shí)R2=5kC,由萬二二五，代

入數(shù)據(jù)解得R二號-R2=10kQ。若要提高此裝置的靈敏度，報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度

更小，&的阻值更小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知應(yīng)該減小R。

課時(shí)作業(yè)|

I.(2021.廣東高考)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需

要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。

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(1)先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當(dāng)倍率的歐姆

擋，將兩表筆________,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“0Q”處。測量時(shí)

觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可

判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而o

(2)再按下圖連接好電路進(jìn)行測量。

①閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器R的滑片滑到端(選填"/或'/')。

將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱R。調(diào)為某一阻值Roi。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器R,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電

流表的示數(shù)、7和Rn,斷開開關(guān)S。

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到D端，閉合開關(guān)S,反復(fù)調(diào)節(jié)

R。和品，使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻

值吊)2,斷開開關(guān)S。

②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值Mi_______RoM選填“大于”“小于”或“等于”)。此

時(shí)熱敏電阻阻值RT=o

(3)改變溫控室的溫度，測量不同溫度時(shí)的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻

阻值隨溫度的變化規(guī)律。

答案⑴短接減小(2)①b②大于ROI-R)2

解析(1)用多用電表測電阻前，要先選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，將兩表筆短接,

進(jìn)行歐姆調(diào)零；相同倍率下，多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，則所測阻值越小,

可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。

(2)①閉合開關(guān)S前，為保護(hù)電路安全，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器凡接入電路的阻值

調(diào)到最大，即將Ri的滑片滑到方端。

②因兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同，根據(jù)歐姆定律可知R⑴=RO2+RT.所

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以Roi大于Ro2,RT=R）i-R（）2O

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2.(2021.山東省德州市高三上期末)某科技小組設(shè)計(jì)了一種“車輛闖紅燈違規(guī)

記錄儀”，在路面停止線前側(cè)埋上壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化如圖甲所示，

和壓敏電阻組合的儀器如圖乙所示，儀器主要由控制電路和工作電路組成，控制

電路中的光控開關(guān)接收到紅光時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，接收到綠光或黃光時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開；

控制電路中電源的電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻為2Q,繼電器線圈電阻為8Q,滑動(dòng)變阻

器連入電路的電阻為50C;當(dāng)控制電路中的電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸弓|,

從而啟動(dòng)工作電路，電控照相機(jī)拍照記錄違規(guī)車輛。

(1)當(dāng)紅燈亮?xí)r，若車輛越過停止線，電流表A的示數(shù)會(huì)變(選填

“大”或“小”)o

(2)質(zhì)量超過________kg的車輛闖紅燈時(shí)才會(huì)被拍照記錄(重力加速度為10

m/s2)o

(3)若要增大“車輛闖紅燈違規(guī)記錄儀”的靈敏度，即違規(guī)車輛的質(zhì)量比第⑵

問結(jié)果小，也會(huì)被拍照記錄，則滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向(選填7”或“

端滑動(dòng)。

答案⑴大(2)500(3)。

解析(1)當(dāng)紅燈亮?xí)r，光控開關(guān)閉合，若車輛越過停止線，壓敏電阻所受壓

力增大，阻值減小，控制電路中總電阻減小，電流增大，電流表A的示數(shù)會(huì)變大。

(2)設(shè)壓敏電阻的阻值為R時(shí)，控制電路中的電流等于0.06A,則1=言=

尺總

9V

片0°6A,解得R=90Q,由圖甲可知，此時(shí)壓敏電阻受到的

壓力為5X103N,則汽車的質(zhì)量為500kg,所以質(zhì)量超過500kg的車輛闖紅燈時(shí)

才會(huì)被拍照記錄。

(3)若要增大“車輛間紅燈違規(guī)記錄儀”的靈敏度，即車輛質(zhì)量小于500kg

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也要拍照，則當(dāng)電路中電流為0.06A時(shí)，壓敏電阻對應(yīng)的壓力值小于5X103

N,則此時(shí)壓敏電阻接入電路的阻值變大，則由圖乙可知要減小接入電路的滑動(dòng)

變阻器的阻值，滑片應(yīng)該向b端滑動(dòng)。

3.（2021?山東高考）熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某學(xué)習(xí)小組要探究

一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律。可供選擇的器材有：

待測熱敏電阻RT（實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐）；

電源E（電動(dòng)勢1.5V,內(nèi)阻r約為0.5Q）；

電阻箱R（阻值范圍。?9999.99C）;

滑動(dòng)變阻器砧（最大阻值20Q）;

滑動(dòng)變阻器犬2（最大阻值2000Q）;

微安表（量程100RA,內(nèi)阻等于2500C）；

開關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。

同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖示連接電路；

②閉合5、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏；

③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針

半偏；

④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值。

回答下列問題：

（1）為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填“心”

或“及”）。

（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中實(shí)物圖（不含溫控裝置）連接成完整電路。

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（3）某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.00C,該溫度下熱敏電阻

的測量值為。（結(jié)果保留到個(gè)位），該測量值________（填“大于”或“小

于"）真實(shí)值。

（4）多次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)習(xí)小組繪制了如圖丙所示的圖像。由圖像可知，該熱敏電

阻的阻值隨溫度的升高逐漸（填“增大”或“減小”）。

答案（1）描（2）圖見解析（3）3500大于

（4）減小

解析（1）用半偏法測量熱敏電阻的阻值時(shí)，應(yīng)盡可能讓測量電路兩端的電壓

在S2閉合前、后保持不變。由于該支路與滑動(dòng)變阻器左半部分并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器

左半部分的阻值越小，則S2閉合前、后并聯(lián)部分總電阻變化越小，從而使測量電

路兩端電壓變化越小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的品。

（2）實(shí)物電路連接圖如圖所示。

（3）由于滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，則熱敏電阻所在支路兩端電壓大致不

變，根據(jù)歐姆定律可知，微安表半偏時(shí)該支路的總電阻為微安表滿偏時(shí)總電阻的

2倍，則Rv+2M=6000Q,又2gA=2500Q,可得RT=3500C。當(dāng)斷開S:,微