交变电流传感器第第 十十 章章实验十一传感器的简单使用考纲要求考情分析命题趋势知道什么是传感器；知道光敏电阻和热敏电阻的特性、作用；了解各种传感器的工作原理.2016北京卷，21(1)2013江苏卷，42012江苏卷，72010全国卷，232009山东卷，23(2)高考对本实验的考查主要侧重于以下二个方面：1传感器的性能的理解；2.涉及传感器应用的电路设计或对抑制电路的理解应用.知识梳理知识梳理夯实基础夯实基础核心考点核心考点分层突破分层突破对应演练对应演练迁移运用迁移运用栏目导航一、实验目的1体会传感器在实际生活中的应用；2了解常见传感器的工作特点，能够分析光控电路和温控电路的工作原理二、实验原理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)，其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的电信号，转换后的电信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制的目的知识梳理 夯实基础三、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，导线等四、实验步骤1研究热敏电阻的热敏特性(1)如图所示，将热敏电阻连入电路中，多用电表的两只表笔分别与热敏电阻的两端相连，烧杯中倒入少量冷水(2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆凋零(3)待温度计示数稳定后，把测得的温度、电阻值填入表中(4)分几次向烧杯中倒入少量热水，测得几组温度、电阻值填入表中(5)在坐标纸上，描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的Rt图线.测量次数t/R/123456(6)根据实验数据Rt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)将光电传感器、欧姆表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于欧姆“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表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录(4)观察用手掌(或黑纸)遮光时的电阻值又是多少，并记录(5)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.光照强度弱中强无光照射电阻/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3光控开关(1)先把光敏电阻、发光二极管等电路元件按电路图接好(见原理图)(2)调节可变电阻，使发光二极管(LED)不发光，然后减小照射到光敏电阻上的光量，观察发光二极管发光的情况(3)调节可变电阻R，探究使LED发光的规律4温度报警器(1)先把热敏电阻、蜂鸣器等电路元件按电路图接好(参照光控开关的原理图)(2)调节可变电阻，使蜂鸣器不发声，然后用热水使热敏电阻的温度上升，达一定温度后就会发出警报声(3)调节可变电阻R1的阻值，观察报警温度的变化考点1温度传感器例1(2017湖北武汉调研)对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，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RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT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RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中电压表内阻很大RL的测量结果如表所示核心考点 分层突破温度t()30.040.050.060.070.080.090.0阻值RL()54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线(2)为了验证RL与t之间近似为线性关系，在图丙坐标纸上作RLt的关系图线(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁所示电流表的读数为_，电压表的读数为_此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_.115 mA 5.00 V 43.5 64.0 解析：(1)根据电路连接实物图.(2)根据数据描出点，作出直线.考点2光电传感器例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RP在不同照度下的阻值如下表：(1)根据表中数据，请在如图甲所示的坐标系中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照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2电阻(k)75 40 28 23 20 18解析：(1)描绘图象应注意：各点均匀分布在图线两侧，且图线应用平滑曲线，而不能成为各点的连线光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示，电阻的阻值随光照度的增大而减小考点3力传感器例3用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g10 m/s2)(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小_m/s2，方向_(2)当汽车的加速度方向向_，大小为_m/s2时，传感器a的示数为零4.0 m/s2向右向右 以方向向左以方向向左 10考点4电容式传感器例4如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h的变化情况为( )Ah正在增大Bh正在减小Ch不变D无法确定B 对应演练 迁移运用