第一部分必考内容选修3-2 第十一章 交变电流 传感器实验十二 传感器的简单使用

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实验十二　传感器的简单使用
1.研究热敏电阻的热敏特性
装置及器材 操作要领
(1)绝缘：热敏电阻要绝缘处理。
(2)适当：“欧姆”挡要选择适当的倍率。
(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。
(4)等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使
电阻温度与水的温度相同。
(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调
零。
(6)记录：记下温度计的示数和多用电表测出的
热敏电阻的阻值。
2.研究光敏电阻的光敏特性
装置及器材 操作要领
(1)连接：按图示电路连接好。
(2)选挡：多用电表置于“×100”挡。
(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。
(4)遮光：用手掌(或黑纸)遮光，改变照射到光敏
电阻上的光的多少。
(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。
(6)记录：记下不同光照强度下光敏电阻的阻值。
数据处理
(1)研究热敏电阻的热敏特性
①在RT－t坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
② 结论：半导体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 根据记录数据分析光敏电阻的特性。
② 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。
误差分析
(1)温度计读数带来误差。
(2)多用电表读数带来误差。
(3)热敏电阻与水温不同带来误差。
(4)作RT－t图象时的不规范易造成误差。
　教材原型实验
命题角度 　温度传感器的应用
【例 1】 (2016·全国Ⅰ卷，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 Ic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，Ic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 1中完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
图1
(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________(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。
解析　(1)电路图如答案图。
(2)U＝18 V，通过报警器的电流 10 mA≤Ic≤20 mA，故电路中总电阻 R＝，即
900 Ω≤R≤1 800 Ω，故滑动变阻器选 R2。
(3)热敏电阻为 650.0 Ω 时，报警器开始报警，电阻箱的阻值也应为 650.0 Ω，实
验调试时，将开关置于 c端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警。为防
止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于 b端。
答案　(1)如图所示
(2)R2
(3)①650.0　b　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
拓展训练 1 某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如
下器材：
热敏电阻 Rt(常温下约 8 kΩ)、温度计、电流表 A(量程 1 mA，内阻约 200 Ω)、电压
表V(量程 3 V，内阻约 10 kΩ)、电池组 E(电动势为 4.5 V，内阻约 1 Ω)、滑动变
阻器 R(最大阻值为 20 Ω)、开关 S、导线若干、烧杯和水。
图2
(1)根据实验所提供的器材，设计实验电路，画在图 2甲所示的方框中。
(2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据你所设计的实验
电路，补充完成实物间的连线。
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头 P应置于______ (填“a”或“b”)端。
(4)实验小组利用正确连接的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏
摘要：

实验十二　传感器的简单使用1.研究热敏电阻的热敏特性装置及器材操作要领(1)绝缘：热敏电阻要绝缘处理。(2)适当：“欧姆”挡要选择适当的倍率。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电阻温度与水的温度相同。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电阻的阻值。2.研究光敏电阻的光敏特性装置及器材操作要领(1)连接：按图示电路连接好。(2)选挡：多用电表置于“×100”挡。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)遮光：用手掌(或黑纸)遮光，改变照射到光敏电阻上的光的多少。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后...

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