传感器的简单使用
- 格式:docx
- 大小:490.21 KB
- 文档页数:8
温度传感器的使用方法
首先,选择合适的温度传感器非常重要。
根据需要测量的温度范围、精度要求、环境条件等因素,选择合适类型的温度传感器。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器等,每种类型的传感器都有其适用的场景和特点。
在选择温度传感器时,需要充分考虑实际使用环境和测量要求,以确保传感器的准确性和稳定性。
其次,安装温度传感器时需要注意一些细节。
首先,要确保传感器与被测物体
或环境接触良好,避免外界因素对测量结果的影响。
其次,要注意传感器的安装位置,避免受到外部干扰或物理损坏。
另外,对于一些特殊环境,可能需要考虑传感器的防水、防腐蚀等特性,选择相应的防护措施或型号。
接下来,接入温度传感器并进行接线。
根据传感器的类型和输出信号,选择合
适的接线方法和设备。
一般来说,温度传感器的输出信号可以是模拟信号,也可以是数字信号。
针对不同类型的信号,可以选择相应的数据采集设备或转换器,将传感器的输出信号转化为可读取或处理的形式。
最后,进行温度传感器的校准和测试。
在使用温度传感器之前,需要进行校准
和测试,以验证传感器的准确性和稳定性。
校准的方法可以根据传感器的型号和要求进行,一般包括零点校准和满量程校准。
校准完成后,可以进行实际的温度测量和应用。
总之,温度传感器作为一种重要的传感器设备,在各种场景中都有着广泛的应用。
正确的选择、安装、接入和校准方法,能够确保温度传感器的准确性和稳定性,为后续的温度测量和控制提供可靠的数据支持。
希望本文介绍的温度传感器使用方法能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
专题12 传感器的简单使用【2023高考课标解读】1.知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.【2023高考热点解读】1.实验目的(1)了解常见传感器元件的作用。
(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性。
2.实验原理传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等),转换成便于测量的电学量。
3.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。
4.实验过程(1)研究热敏电阻的特性①按如图所示连接好实物。
②将热水分几次注入烧杯中,测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。
③总结: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。
(2)研究光敏电阻的特性①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接,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。
③打开电源,让小灯泡发光,调节灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察光敏电阻的变化情况。
④用黑纸遮光时,观察光敏电阻的变化情况。
⑤总结:光照增强光敏电阻阻值变小,光照减弱光敏电阻阻值变大。
例1.如图所示,一热敏电阻R T放在控温容器M内;为毫安表,量程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R T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R T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R T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________。
2021届高考物理必考实验十二:传感器的简单使用1.实验原理(1)传感器的作用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)传感器的工作过程通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于测量的信号。
例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号。
转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的。
传感器工作的原理可用下图表示:2.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。
3.实验步骤及数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性①实验步骤a.按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。
b.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。
c.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出的热敏电阻的阻值。
d.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a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻阻值填入下表中,分析热敏电阻的特性。
次数123456待测量温度/℃电阻/Ωb.在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
c.根据实验数据和R-t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。
(2)研究光敏电阻的光敏特性①实验步骤a.将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”的欧姆挡。
b.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。
c.打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。
d.观察用手掌(或黑纸)遮光时电阻的阻值,并记录。
②数据处理把记录的结果填入下表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。
专题49 传感器的简单使用【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中。
18题只有一项符合题目要求; 912题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件不可作为传感器的是: ( )A.干簧管B.干电池C.霍尔元件D.热敏电阻【答案】B【解析】干簧管、霍尔元件以及热敏电阻都可以做传感器,但是干电池不能做传感器,故选B。
【名师点睛】此题是对传感器的考查;关键是了解传感器的工作原理及其作用,并且要了解物理学史等知识。
2.通常当人走向银行门口时, 门会自动打开,是因为门上安装了下列那种传感器:( )A.温度传感器 B.压力传感器C.红外线传感器 D.声音传感器【答案】C【名师点睛】一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的;一切物体都能发出红外线,随着温度越高发出红外线越强。
3.以下家用电器中不是利用温度传感器的是:()A.空调机B.自动门C.电冰箱D.电饭煲【答案】B【解析】空调机利用了温度传感器来确保恒温工作,故应用了温度传感器,故A正确;而自动门是利用红外线,没有应用温度传感器,故B错误;电冰箱利用了温度传感器,故C正确;电饭锅,则是由电流做功产生热量,当达到103℃时,磁钢失去磁性,导致开关关闭,所以属于温度传感器,故D正确。
【名师点睛】本题考查了温度传感器在家用电器中的应用,了解各种家用电器的工作原理是解题的关键.热敏电阻是当温度变化时,导致电阻的阻值发生变化;而光敏电阻则是当有光时,其电阻的阻值发生变化.它们的电阻都是变小,而金属电阻则是变大。
红外传感器的使用方法红外传感器可是个超有趣又实用的小玩意儿呢!咱先来说说红外传感器是啥。
简单讲,它就像一个小眼睛,能感觉到红外线。
红外线是啥?就是那种我们看不见,但是它就在周围存在的光线啦。
那怎么开始用它呢?一般来说,你得先给它找个合适的地方安家。
比如说,如果你想用它来做个小安防装置,像检测有没有人偷偷进你的小房间,那就把它安装在门口或者窗户旁边。
要注意哦,这个地方得平稳,可不能让它老是晃悠,不然它会晕头转向,就不好好工作啦。
安装好之后呢,就是连接啦。
这就像给它接上小辫子,让它能跟其他设备说话。
如果是连接到简单的小电路上,那得按照说明书上的指示,小心地把线接对。
要是接错了,它可能就会闹小脾气,不工作或者乱工作呢。
接下来就是设置啦。
很多红外传感器都能调整灵敏度的。
这就好比你调整小宠物的敏感度一样。
如果灵敏度调得太高,可能一只小苍蝇飞过它都会大惊小怪;要是调得太低呢,可能有人在它面前跳舞它都没反应。
所以要根据实际的需求来调整哦。
比如说,你只是想检测大一点的东西,像人或者大宠物,那就不用调得太灵敏。
在使用过程中,也要注意保持它的清洁呢。
就像你要经常给小宠物洗澡一样。
如果它的感应部分脏脏的,上面落了好多灰尘,那它的小眼睛就被遮住啦,可能就不能很好地感觉到红外线了。
还有哦,如果它和其他设备一起工作,像和小警报器连在一起。
你得时不时地检查一下它们之间的配合是不是还那么默契。
有时候设备用久了,可能就会出现小故障,就像两个人相处久了偶尔也会闹别扭一样。
红外传感器其实不难用啦,只要你像对待小宠物一样细心又耐心地对待它,它就能很好地为你工作,帮你实现好多有趣的小想法,比如做个自动感应小夜灯之类的,是不是超酷呢?。
实验十一传感器的简单使用考纲解读1。
知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻的作用。
2。
能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。
3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按实验原理图甲连接好电路,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.4.数据处理在图1坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.图15.实验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.6.注意事项实验时,加热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.基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好,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,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)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射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的;(2)欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点一温度传感器的应用例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图2所示,图中的电压表内阻很大.实验中的部分实验数据测量结果如表所示。
温度传感器的使用方法首先,选择合适的温度传感器非常重要。
根据实际需要,可以选择不同类型的温度传感器,比如接触式温度传感器和非接触式温度传感器。
接触式温度传感器通常需要直接接触被测物体表面,可以测量物体表面的温度,而非接触式温度传感器则可以通过红外线等方式,远距离测量物体的温度。
在选择温度传感器时,需要考虑被测物体的特性、测量距离、测量精度等因素,选择合适的传感器型号。
其次,安装温度传感器也需要注意一些问题。
对于接触式温度传感器,需要保证传感器与被测物体表面完全接触,以确保测量准确。
而对于非接触式温度传感器,需要注意避免干扰物体,保持传感器与被测物体之间的清晰视野,以获得准确的测量数值。
此外,还需要注意传感器的安装位置,避免受到外部环境的影响,确保测量的准确性。
在使用温度传感器时,需要根据传感器的型号和规格,连接相应的测量仪器或控制系统。
在连接过程中,需要注意保持连接稳定,避免出现接触不良或者线路断开等问题,影响测量的准确性。
同时,还需要根据实际需要,设置传感器的测量范围和测量精度,以满足不同场景下的测量要求。
最后,使用温度传感器时,需要定期对传感器进行检查和校准。
通过定期的检查和校准,可以确保传感器的测量准确性,及时发现并解决传感器可能存在的问题,提高传感器的可靠性和稳定性。
同时,在使用过程中,还需要注意保护传感器,避免受到外部冲击或者损坏,延长传感器的使用寿命。
总之,温度传感器作为一种重要的测量设备,在各个领域都有着广泛的应用。
正确的选择、安装和使用方法,可以帮助我们更好地发挥温度传感器的作用,为生产和生活带来更多便利和安全。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用:1.楼梯走道:电灯的触摸开关。
功能:使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电(这是我自己想的,不知事实是否如此。
),此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。
在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能,才使得人类做出伟大的进步!3.电子天平:功能:无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统,使得能又快又好的称出质量,一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键:功能:无需原来的机械按压,即可进行操作,使机身的寿命更长久,尤其是“按键”更是长久!原理暂时还不是很清楚,不过可想而知应该是传感器的功劳!6.手机的触摸屏:功能:分好几种,有的是点触摸,有的是面触摸,不尽相同,不过原理应该是差不多,只是硬件材料上的支持有所不同,所以出现不同的操作方式,不过说回来还是传感器在发挥作用7.电熨斗:功能:熨烫衣物,使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决,那就是加热温度的问题,所以另一种温度传感器应运而生,在达到一定温度时,就会出现断电使温度保持在一定的范围内,此举与电饭锅有异曲同工之妙!8.汽车称重:功能:在渡口为汽车称重,既是用上此种传感器,压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出,此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门:功能:在一些重要场合就会有自动门的身影,当人靠近时就会自动根据情况开关门。
这些门上应该是会安装上人体传感器,当有人靠近时,就会有情况发生,所以会自动开门,当然这也是结合了若干电子系统的成果。
10.厕所小便池:功能:当人靠近时就会现有一股水流出现,当人离开时就会第二次冲水,此举为厕所的节水以及洁净做出了巨大贡献,应该是结合光电传感器以及电子系统的成果。
传感器的简单应用实验原理引言传感器是现代科技中不可或缺的一部分,它们能够将物理量或化学量转换为可测量的电信号。
在各个领域的应用中,传感器发挥着重要的作用。
本文将介绍一些传感器的简单应用实验原理。
1. 光敏传感器的应用实验原理光敏传感器是一种常见的传感器,它可以测量光的强度。
光敏传感器的原理是基于光敏材料的光电效应。
光敏材料能够吸收光能,并将其转化为电信号。
在应用实验中,我们可以通过以下步骤来实现光敏传感器的简单应用:•步骤1: 准备光敏传感器和一个光源。
•步骤2: 将光敏传感器与电路连接,确保传感器能够产生电信号。
•步骤3: 将光敏传感器放置在光源附近,记录传感器输出的电信号。
•步骤4: 改变光源的距离或亮度,再次记录传感器的输出电信号。
•步骤5: 通过比较记录的数据,分析光源的强度与传感器的电信号之间的关系。
2. 温度传感器的应用实验原理温度传感器是常用的传感器之一,它可以测量环境的温度。
温度传感器的原理是基于温度敏感元件的物理特性。
在应用实验中,我们可以按照以下步骤来实现温度传感器的基本应用:•步骤1: 准备一个温度传感器和一个温度计。
•步骤2: 将温度传感器与电路连接,以确保传感器能够读取温度。
•步骤3: 将温度传感器放置在待测量的环境中,记录传感器的温度读数。
•步骤4: 使用温度计测量同一环境的温度,并将其与传感器的读数进行比较。
•步骤5: 根据比较的结果,分析温度传感器的准确性和可靠性。
3. 声音传感器的应用实验原理声音传感器是一种能够测量声音强度的传感器。
它的工作原理是基于声波的压力变化。
在应用实验中,我们可以按照以下步骤来实现声音传感器的基本应用:•步骤1: 准备一个声音传感器和一个声音播放设备。
•步骤2: 将声音传感器与电路连接,以确保传感器能够读取声音信号。
•步骤3: 将声音传感器放置在声音播放设备附近,记录传感器的输出电信号。
•步骤4: 改变声音播放设备的音量或距离,再次记录传感器的输出电信号。
传感器的简单使用实验测试题及解析1.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警。
提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。
在室温下对系统进行调节。
已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________________________________________________________________________。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
解析:(1)电路图连接如图。
(2)报警器开始报警时,对整个回路有U=I c(R滑+R热),代入数据可得R滑=1 150.0 Ω,因此滑动变阻器应选择R2。
§18~8 传感器的简单应用【实验目的】1、知道传感器的基本工作原理2、简单了解热敏电阻、光敏电阻的特点3、了解传感器的简单应用【教学重点】传感器的概念、一般传感器的构成、传感器工作的基本过程【教学难点】两种敏感元件的物理特性【实验器材】多用电表1块,热敏电阻1个,光敏电阻1个,J2482传感器应用实验器1个,学生电源与导线。
【知识讲座】1、传感器:传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种组件。
传感器的主要作用是自动控制。
2、传感器的组成:敏感元件、转换器件、转换电路。
3、敏感元件:能将非力学量转变成电学量的元件。
已经接触的敏感元件——滑动变阻器(将位移变化的信息转化为电流或电压变化信息);碳膜电阻(将声强信息转化为电流变化信息)。
即将接触的敏感元件——热敏电阻(将温度变化的信息转化为电流或电压变化信息);光敏电阻(将光强变化的信息转化为电流变化信息)。
4、典型传感器的介绍图1展示了力学传感器;图2展示了光学传感器。
讲师讲解工作过程…学生找出“敏感元件”、“转换器件”、“转换电路”何在…5、明确今天实验的任务:①了解两种敏感元件;②体验光学传感器的功能。
【学生实验——步骤】一、了解敏感元件1、了解热敏电阻的性能:a、将热敏电阻和欧姆表相连,用手握、或沾水后吹气,观察电阻的变化;b、将热敏电阻和J2482传感器应用实验器相连,改变温度,听传感器声音的变化。
2、了解光敏电阻的性能:a、将光敏电阻和欧姆表相连,用自然光照、或用手遮光,观察电阻的变化;b、将光敏电阻和J2482传感器应用实验器相连,改变光照情况,听传感器声音的变化。
二、体验计数器的功能3、单独使用J2482传感器应用实验器,用手遮挡光电门,改变遮挡时间长短、遮挡次数,观察计数器上的数字变化情况(参照图3)。
【实验结论】热敏电阻随着温度的升高阻值;光敏电阻随着光强的增大阻值;【实验思考】1.传感器担负着信息采集的任务,它常常是()A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量2.下面哪些技术涉及到传感器的应用()A.宾馆的自动门B.工厂、电站的静电除尘C.家用电饭煲的跳闸和保温D.声控开关。
实验十二传感器的简单使用一、研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按图1连接好电路,将热敏电阻绝缘处理;图1(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.4.数据处理在图2坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.图25.实验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.6.注意事项实验时,加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.二、研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图3所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”挡;图3(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,观察多用电表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,观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况,并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小;(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)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多少来达到实验目的;(2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.命题点一温度传感器的应用例1(2016·全国卷Ⅰ·23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω. (1)在图4中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.图4(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________Ω;滑动变阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是________.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.答案(1)见解析图(2)R2(3)①650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏②c报警器开始报警解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试.电路图连接如图所示.(2)当电路中电流I c=10 mA时,根据闭合电路欧姆定律有I c=UR总,解得R总=1 800 Ω,此时热敏电阻的阻值为650 Ω,则滑动变阻器的阻值为1 150 Ω,所以滑动变阻器选R2.(3)①当热敏电阻阻值小于650 Ω时,报警器就会报警,用电阻箱替代热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650 Ω.若接通电源后电路中的电流过大(超过20 mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端.②用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器报警.变式1利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变______(填“大”或“小”).(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图5甲所示),则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的______(填“左”或“右”)侧.图5(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(请在图乙中作图)答案(1)小(2)右(3)见解析图解析(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大,故电路中电流变小.(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 ℃的刻度应对应较大电流,故在20 ℃的刻度的右侧.(3)如图所示.命题点二光电传感器的应用例2为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表:(1)根据表中数据,请在图6甲所示的坐标系描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.(2)如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下: 光敏电阻R P (符号,阻值见上表);直流电源E (电动势3 V ,内阻不计);定值电阻:R 1=10 kΩ,R 2=20 kΩ,R 3=40 kΩ(限选其中之一,并在图中标出);开关S 及导线若干.图6答案 见解析解析 (1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示,光敏电阻的阻值随照度的增大而减小.(2)根据串联电阻的正比分压关系,E =3 V ,当照度降低至1.0 lx 时,1、2两端电压升至2 V ,由图线甲知,此时光敏电阻阻值R P =20 kΩ,U R P =2 V ,串联电阻分压U R =1 V ,由U R P U R =R PR =2,得R =R P2=10 kΩ,故选定值电阻R 1,电路原理图如图乙所示.命题点三 压力传感器的应用例3 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图7甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线,其中R F,R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F.请按要求完成下列实验.图7(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102N~0.8×102N,不考虑压力对电路其他部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6 000 ΩB.滑动变阻器R,全电阻阻值约200 ΩC.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻很小F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为________ V.(3)此时压敏电阻的阻值为________ Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=________ N.(计算结果均保留两位有效数字)答案(1)见解析图(2)2.00(3)1.5×10360解析(1)根据题述对实验电路的要求,应该采用分压式接法、电流表内接的电路,原理图如图所示.(2)根据电压表读数规则,电压表读数为2.00 V.(3)由欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为R F =U I -R A ≈1.5×103 Ω,R 0R F =4,由题图甲可知,对应的待测压力F =60 N.变式2 某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图8所示的电路研究某长薄板电阻R x 的压阻效应,已知R x 的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:图8A.电源E (电动势3 V ,内阻约为1 Ω)B.电流表A 1(0~0.6 A ,内阻r 1=5 Ω)C.电流表A 2(0~0.6 A ,内阻r 2≈1 Ω)D.开关S ,定值电阻R 0=5 Ω(1)为了比较准确地测量电阻R x 的阻值,请完成虚线框内电路图的设计.(2)在电阻R x 上加一个竖直向下的力F (设竖直向下为正方向),闭合开关S ,记下电表读数,A 1的读数为I 1,A 2的读数为I 2,得R x =________.(用字母表示)(3)改变力的大小,得到不同的R x 值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的R x 值.最后绘成的图象如图9所示,除观察到电阻R x 的阻值随压力F 的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是________________________.当F 竖直向下时,可得F x 与所受压力F 的数值关系是R x =________.图9答案 (1)见解析图 (2)I 1r 1I 2-I 1(3)压力反向,阻值不变 17-2F解析 (1)利用伏安法测量电阻阻值,但所给器材缺少电压表,可以用内阻已知的电流表A 1代替,另一个电流表A 2测量电流.电路图如图所示.(2)电阻R x 两端电压为U x =I 1r 1,流经的电流为I x =I 2-I 1,电阻R x =I 1r 1I 2-I 1.(3)由题图可知,图象是一次函数图线,即R x =kF +b ,k =ΔR x ΔF =-94.5=-2,b =17,则有R x=17-2F ;由题图可知,由于图线对称,不管力F 如何增加,R x 均线性减小.。