实验 传感器的应用

3.实验：传感器的应用

(在学生用书中分册装订！)

1．下列有关电熨斗的说法正确的是()

A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同

B．常温下，上、下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上、下触点分离C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移

D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料

解析：常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离；需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移；双金属片由膨胀系数不同的金属材料制成，上面的膨胀系数大．

答案：BC

2．下列说法正确的是()

A．话筒是一种常见的红外线传感器

B．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量

C．电子秤所使用的测力装置是力传感器

D．热敏电阻能够把温度高低转换为电阻大小

解析：对各选项的分析如下：

3.

有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()

A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻

D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻

解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化．故正确答案为A、C.

答案：AC

4.

如图所示，R t为半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明()

A．环境温度变高

B．环境温度变低

C．环境温度不变

D．都有可能

解析：灯泡L的亮度变暗，说明R t的阻值增大，即周围环境的温度变低．

答案： B

5.

右图是一火警报警器的部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．传感器R2所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()

A．I变大，U变大B．I变大，U变小

C．I变小，U变大D．I变小，U变小

解析：R2处出现火情，温度升高，R2减小端电压减小，U减小，导致R2两端电压减小，通过R3的电流减小，I减小．

答案： D

6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在运动过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断中正确的是()

A．乙图表示电梯做匀速直线运动

B．乙图表示电梯做匀加速运动

C．乙图表示电梯做变加速运动

D．乙图表示电梯做匀减速运动

解析：从题图乙可以看出电流增大，由欧姆定律知道压敏电阻阻值应该减小，结合压敏电阻特点可以判断，压力增大，而且电流逐渐变大，压力应该也是逐渐增大，所以电梯做变加速运动，A、B、D错，C对．

答案： C

7．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，下图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮？()

C ．保持原状

D ．不能确定

解析： 常温下，上下触点是接触的，这样插上电源时电熨斗开始加温，当温度升高时，双金属片上层形变大，双金属片向下弯曲，触点分离，停止加热．现把棉麻衣物换成丝绸衣物，熨烫温度变低，要使温度低时就断开，应把调温旋钮向上旋转，这样在金属形变较小时就能断开电路．

答案： B 8.

惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计构造和原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k 的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O 点的距离为x ，则这段时间内导弹的加速度( )

A ．方向向左，大小为kx m

B ．方向向右，大小为kx

m

C ．方向向左，大小为2kx

m

D ．方向向右，大小为2kx

m

解析： 滑块随导弹一起做加速运动，向左偏离O 点的距离为x ，使左侧弹簧被压缩，右侧弹簧被拉长，则滑块所受合力为2kx ，方向向右，故加速度方向向右．由牛顿第二定律得2kx ＝ma ，滑块加速度大小a ＝2kx

m

，故选D.

答案： D

9．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特殊性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E ＝9 V ，内阻不计；G 为灵敏

电流表，内阻保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA.当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是()

A．60 ℃B．80 ℃

C．100 ℃D．120 ℃

解析：在20 ℃时，E＝(R G＋R1)I1，即R G＝500 Ω，

当I2＝3.6 mA时，E＝(R G＋R2)I2，即9 V＝(500＋R2)×3.6×10－3 V，所以R2＝2 000 Ω.从题图乙中可以看出t＝120 ℃，故选D.

答案： D

10．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()

A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点

B．t1～t2期间小球速度先增大后减小

C．t3时刻小球动能最小

D．t2与t5时刻小球速度大小不同

解析：小球下落的轨迹展开图如图所示，B处为绳子原长处，C处为小球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在F－t图中，0～t1小球在OB间下落，t1～t2小球

在BD 间下落，t 2～t 3小球由D 回到B 处，t 3～t 4小球在BO 间上升，而后下落至B 点．由F －t 图知，小球在t 2时刻下落到最大距离，然后最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C 点，对应于t 1～t 2之间，A 错，B 对，小球动能最小出现在t 2时刻或t 3～t 4间某时刻，C 错误．t 2和t 5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D 错误，正确选项为B.

答案： B 11.

如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关S 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球．S 断开时传感器上有示数，S 闭合时传感器上恰好无示数．线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )

A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd

q

B ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd

nq

C ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd

q

D ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd

nq

解析： S 闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力，由楞次定律可判断磁场B 正在增强，根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ

Δt ＝U ，又

q ·U d ＝mg 得ΔΦΔt ＝mgd nq

，故D 正确． 答案： D 12.

如图所示，小铅球P 系在细金属丝下，悬挂在O 点，开始时小铅球P 沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P 放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC ，其长为L ，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C 端在O 点正下方处，且OC ＝h .图中还有电动势为E 的电源(内阻不计)和一只电压表．

请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．

解析： 电路图如图所示．

设CD ＝x ，P 球平衡时，由平衡条件可得tan θ＝F mg ＝x

h ①

根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得I ＝E R L ＝U

R x ②

根据电阻定律可得R L ＝ρL

S ③

R x ＝ρx S

④

由①②③④式可得U ＝tan θ·Eh

L

因为水流速度越大，θ越大，所以U 越大． 答案： 见解析

高考物理一轮复习第十一单元交变电流传感器实验十二传感器的简单应用学案新人教版

实验十二传感器的简单应用 [实验目的] 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件． 2．了解传感器在科学技术上的简单应用． [实验原理] 1．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．工作过程如图： [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． [实验过程] 1．研究热敏电阻的特性： (1)如图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理． (2)把多用电表置于“欧姆”挡,并选择适当的倍率测出烧杯中没有热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、填表．

(5)画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线． (6)根据实验数据和R-t图线,分析得到热敏电阻的特性． 2．研究光敏电阻的特性： (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按所示电路连接,其中多用电表置于“欧姆”挡． (2)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)接通电源,让小灯泡发光,调节滑动变阻器使小灯泡的亮度逐渐增强,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录． (4)用黑纸遮住光,观察并记录光敏电阻的阻值. 光照强度弱中强无光照射 阻值/Ω (5),光照增强时电阻减小,光照减弱时电阻增大． [注意事项] 1．在做热敏电阻实验时,加开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、热敏电阻的阻值． 2．光敏电阻实验中,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强度． 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零． 命题点1 热敏电阻的性质 某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T,其标称值(25 ℃ 时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V,内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀

实验：传感器的简单应用

第5讲 实验：传感器的简单应用 ★考情直播 （一）、传感器的含义： 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能 把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。把非电学量转换 为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 传感器一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并 转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。 常见的传感器有：光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声 波传感器、磁敏传感器等。 （二）、常见的传感器元件： （1）光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好； 随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，即光敏电阻值随光照增强而减小。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。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。 （2）金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器。 它能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 （3）热敏电阻：用半导体材料制成，其电阻随温度变化明显，温度 升高电阻减小，如图－1为某一热敏电阻－温度特性曲线。热敏电阻 的灵敏度较好。与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温 范围大，但灵敏度较差。 （4）电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。 （5）霍尔元件能够把磁感强度这个磁学量转换为电压这个电学量 （三）、传感器的简单应用 1、力电传感器 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学 信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产、现代科技中，如安装在 导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS 防抱死制动系统等。 2、 热电传感器（温度传感器） 热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减小（金属热电阻的电阻率随温度的升高 而增大）的原理制成的, 它能用把温度这个热学量转换为电压这个电学量。如各种家用电器 (空调、冰箱、热水器、饮水机等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等。 3、光电传感器 光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。 非电物理敏感元件 转换器件 转换电路 电学量 → → → →

高中物理传感器的简单使用实验检测题

高中物理传感器的简单使用实验检测题 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。 (3)①在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用，电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻 的阻值，即为650.0 Ω。滑动变阻器在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a 时，闭合开关，则电路中的电流I＝18 650.0 A≈27.7 mA，超过报警器最大电流20 mA，报警器可能损坏。

2021届高考物理必考实验十二：传感器的简单使用【含答案】

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/Ω b.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。 光照强度弱中强无光照射 阻值/Ω 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。 4.注意事项

最新实验：传感器的简单使用

实验十二传感器的简单使用 1 2 一、研究热敏电阻的特性 3 1.实验原理 4 闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察. 5 2.实验器材 6 半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水. 7 3.实验步骤 8 (1)按图1连接好电路，将热敏电阻绝缘处理； 9 10 图1 11 (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12 的阻值，并记下温度计的示数； 13 (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14 和多用电表测量的热敏电阻的阻值； 15 (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. 16

4.数据处理 17 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. 18 19 图2 20 5.实验结论 21 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. 22 6.注意事项 23 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24 同，并同时读出水温. 25 二、研究光敏电阻的光敏特性 26 1.实验原理 27 闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察. 28 2.实验器材 29 光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源. 30 3.实验步骤 31 (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32 多用电表置于“×100”挡； 33

34 图3 35 (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； 36 (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37 表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，并记录； 38 (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，39 并记录. 40 4.数据处理 41 根据记录数据分析光敏电阻的特性. 42 5.实验结论 43 (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； 44 (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. 45 6.注意事项 46 (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47 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； 48 (2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零. 49 50 命题点一温度传感器的应用 51

高中物理专题-实验十一：传感器的简单应用

高中物理专题-实验十一：传感器的简单应用 一、实验目的 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性。 2．了解传感器的简单应用。 二、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。 三、实验步骤 1.热敏特性实验 按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的. 2.光敏特性实验 按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生

怎样的变化. 3.光电计数的基本原理 下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能. 考点一热敏电阻的原理及应用 [典例1]用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和两个适当的固定电阻R1、R2连成如图实-11-1虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻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，测量电路器材如图实-11-2所示，图中的电压表内阻很大。R L的测量结果如表所示。 图实-11-1

(完整版)高中物理《传感器的应用实验》教案

高中物理《传感器的应用实验》教案转载 一、教材分析 本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 二、教学目标 1．知识目标： （1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 （2）、知道晶体三极管的放大特性。 (3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 2．能力目标： 通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 3．情感、态度和价值观目标： 培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。 三、教学重点难点 重点：传感器的应用实例。 难点：由门电路控制的传感器的工作原理。 四、学情分析 我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 PPT课件，演示实验，讲授 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？

学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。（三）合作探究、精讲点拨。 探究一：（！）普通二极管和发光二极管 1、二极管具有单向导电性 2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。 （2）晶体三极管 1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。 （三）逻辑电路 逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门， 1．与逻辑 对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1. 2．或逻辑 对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0. 3.非门电路 对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。 4.斯密特电路： 斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。 探究点二：应用实例 1、光控开关 电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。

第四节 传感器的应用实验教案

第四节传感器的应用实验 教学目标： 1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性. 2、知道晶体三极管的放大特性. 3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用. 4、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用. 教学重点： 1、了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。 2、温度报警器的电路工作原理 教学难点：光控电路和温度报警器电路的工作原理。 教学方法：PPT课件，演示实验，讲授 教学用具：PPT课件 教学过程： （一）引入新课 随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的． 这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。 （二）新课教学 1．实验1 光控开关 实验原理及知识准备 如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R 2为330 kΩ，试分析其工作原理． 工作原理：白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻 值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出 端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗 到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升

到某个值（1.6V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的 问题：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？ 分析：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V，就需要R G的阻值达到更大，即天色更暗。 问题：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？ 分析：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路． 如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁继电器的工作原理． 分析：当线圈A中通电时，铁芯中产 生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触 点D向下与E接触，将工作电路接通，当 线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔 铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E 分离，自动切断工作电路． 问题：说明控制电路的工作原理。 分析：天较亮时，光敏电阻R G阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻R G电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，R G阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭． 2．实验2 温度报警器 上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的．这种设计其敏感性是否值

传感器的简单使用

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2 5.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，

2015年传感器原理及应用实验指导书解读

《传感器原理及应用》 实 验 指 导 书 测控技术实验室 2015年9月

实验1 金属箔式应变片 （一）单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、实验原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数, ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。，对单臂电桥输出电压 U o1= EKε/4。 三、实验设备：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表。 四、实验方法和要求： 1、根据图1—1－1应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R 2、R 3、R4。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1＝R2＝R3＝R4＝350Ω，加热丝阻值为50Ω左右 图1－1－1 应变式传感器安装示意图 2、接入模板电源±15V（从主控台引入），检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板调节增益电位器R W3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正负输入端与地短接，输出端与主控台面板上数显表输入端V i相连，调节实验模板上调零电位器R W4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。关闭主控箱电源（注意：当R w 3、R w4的位置一旦确定，就不能改变。一直到做完实验（三）为止）。

生活中传感器简单应用举例

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。 综上：我们可以发现，每一种先进元件在进行应用时，都应该要结合以电子系统，才能发挥作用。

实验 传感器的简单应用 新课标 人教版

实验传感器的简单应用 一、实验目的 1、了解传感器的工作原理 2、能够进行简单的应用 3、能处理涉及三种类型传感器（光电传感器、热电传感器、电容式传感器）问题 二、实验原理 传感器是把非电物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、声强、光照等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电阻、电容等）的一种组件.如图所示. 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的规律转换成便于利用的信号. 例如： （1）光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号。它是利用光敏电阻的阻值会随光照强度的变化而变化的原理制成的；如果是光电管，它是利用在光照的条件下，电子能逸出物体表面的现象制成的. 光电传感器在实际中有广泛的应用，例如：路灯的控制、光电计数器、烘手机、遥控器、烟雾报警器、磁带的自动控制都是利用光电传感器工作的。 （2）热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号。热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的。热电传感器在实际中有广泛的应用.例如： 各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机）的温度控制、耳温机.电路中的无结点保护（当电源发生异常时切断电源，电源正常后又自动恢复），都是利用热电传感器工作的.

（3）电容式传感器把角度、深度、压力、位移等信号转换成电容. 三、总结本实验所用的器材. 铁架台、温度计、烧杯、热敏电阻、光敏电阻、冷水、热水、 多用电表、小灯泡、学生电源、导线、开关、电铃或报警器、光 电计数器、滑动变阻器. 四、实验过程 1.研究热敏电阻的热敏特性. (1)按图所示连接好电路，多用电表选择开关置于“R×100档”. (2)将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中，记下温度计的示数和热敏电阻的阻值. (3)将热水分几次注入烧杯中，记下在不同温度下，热敏电阻的阻值. (4)实验结论：热敏电阻的阻值随着温度的升高而_______.（减小） 2.研究光敏电阻的光敏特性 （1）按下图所示连接好电路，多用电表选择开关置于“R ×1 k”档. (2)先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值. (3)打开电源，让小灯泡发光.调节滑动变阻器，使小灯泡 的亮度由暗变亮，观察光敏电阻的阻值变化情况. (4)实验结论：光敏电阻在光照加强的条件下，其阻值逐渐_______.(减小） 3.光电计数实验 （1）将光电传感器、小灯泡、计数器、学生电 源按下图所示电路连接好. (2)接通电源，使小灯泡发光，照射到光电传感 器上. (3)拿一厚纸板插入光源与光电传感器之间，每插入一次，计数器就记下一次，即计数器开始计数. 4.温度自动报警实验

高中物理实验传感器的简单应用

实验十三传感器的简单应用 【教学目的】 1、观察热敏电阻的阻值是如何随热信号而变化的。 2、观察光敏电阻的阻值是如何随光信号而变化的。 【教学重点】 热敏电阻的阻值随热信号而变化的情况。光敏电阻的阻值随光 信号而变化的情况。 【教学难点】 温度自动控制实验 【实验原理】 传感器是能将所感受到的物理量（如力、热，光、声等）转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件，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信号，转换后的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。 【注意事项】 使用热敏电阻时，不要让其骤冷骤热，以免损坏。 【实验器材】 1、学生电源， 2、热敏电阻， 3、光敏电阻，3、计数器， 4、放大器， 5、烧杯2个， 6、温度计， 7、手电筒， 8、水瓶， 9、水桶，10电壶。 【实验步骤】

1、将热敏电阻两端与多用电表两表笔相连，接入有少量冷 水并插有温度计的烧杯中，将组装成如图所示的实验装置。 将多用电表的选择开关置于欧姆档并选择适当的倍率，观 察表盘所示热敏电阻的阻值。分若干次向烧杯中倒入开 水，，观察不同温度下热敏电阻阻值。 2、将光敏电阻和多用电表连接成如图所示的电路：将多用 电表选择开关置于电阻朱的适当倍率上，用手电筒的光照 射光敏电阻，观察电表指示的阻值。 3、观察光电计数的实验。 3、实验结论：热敏电阻的阻值随温度升高而变小，光敏电 阻的阻值有光照时阻值变小。 【实验小结】 该实验使用的电源只能用6V的稳压电源，若改用甲电池或干电池，都会因为电流太大，而损坏放大器。 【作业布置】 设计温度自动控制装置：要求温度升高自动报警。

实验传感器的简单应用

第十一章 实验十二 1．(2016·浙江理综)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学的身高和质量分别为导学号 21992755( D ) A ．v (t 0－t )，M 0U 0 U B ．12v (t 0－t ), M 0U 0U C ．v (t 0－t )，M 0U 0(U －U 0) D ．12v (t 0－t )，M 0U 0 (U －U 0) [解析] 设测量仪高度和人的身高分别为H 和h ，根据题意，没有站人时有H ＝v t 02 ，站人时有H －h ＝v t 2，得h ＝t 0－t 2 v ；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U 0＝kM 0g ，站人时U ＝k (M 0＋m )g ，得m ＝M 0U 0 (U －U 0)，故D 项正确。 2．(2016·北京理综)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度t 变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力__增强__(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更__敏感__(选填“敏感”或“不敏感”)。导学号 21992756

[解析]由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感。 3．(2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1所示，继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示。导学号21992757 (1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2(6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻R t，继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干。 为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用__E2__(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用__R2__(选填“R1”或“R2”)。 (2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图2所示的选择开关旋至__C__(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。 (3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在图1中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针__不偏转__(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针__偏转__(选填“偏转”或“不偏转”)。 (4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是__ ⑤④②③①__。(填写各步骤前的序号) ①将热敏电阻接入电路 ②观察到继电器的衔铁被吸合

传感器的简单应用

实验16:传感器的简单应用 【例1】如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是 ( ) A.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压 B.当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 答案 AC 【例2】某同学用时间传感器代替秒表做“用单摆测重力加速度”的实验,他的设计如图甲所示;长为L的摆线一端固定在铁夹台上,另一端连接一质量为m,半径为r的小球,在摆线上紧邻小球处套有一小段轻细挡光管,当单摆摆动到平衡位置时,挡光管就能挡住从光源 A正对光敏电阻R1发出的细光束,信号处理系统就能形成一个电压信号,如图乙所示,R2为定值电阻. (1)某同学用10分度的游标卡尺测小球的直径,如图丙所示.正确的读数是 mm. (2)R1两端的电压U与时间t的关系如图乙所示,则用此装置测得单摆的周期为 . (3)当有光照射R1时,信号处理系统获得的是 (填“高电压信号”或“低电压信号”). 答案（1）20.8 （2）2T0（3）低电压信号 【例3】某同学为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图中的装置所示,测量时先调节输入电压,使转换器空载时的输出电压为零,而后在其受压面上放一个物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有以下器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.

(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在图所示的方框中画出完整的测量电路图. (2)简要说明测量步骤,求出比例系数k ,并测出待测物体的质量m . (3)请设想实验中可能会出现的一个问题. 答案 （1）由变阻器可组成调压电路,其中调节范围大的是由电源与滑动变阻器组成分压式电路;而电压的测量只需一只电压表即可.电路如下图所示. (2)测量步骤与结果如下:①调节滑动变阻器,使力电转换器的输出电压为零;②将已知质量的砝码m 0放在力电转换器上,记下输出电压U 0;③将待测物放在力电转换器上,记下输出电压U . 由U 0=km 0g 得k =g m U 00;又U =kmg ,所以m =0 0U U m (3)①待测物体质量超出力电转换器量程;②电源电压不够而输出电压一开始调不到零. 【例4】用光敏电阻为传感器,利用以下器材:滑动变阻器、交变电源、继电器、灯泡、开关、导线等.设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置. (1)请写出所缺器材. (2)画出电路原理图,并简要说明其工作原理. 答案 (1)要安装这样的路灯自动控制装置,缺少以下器材和元件:光敏电阻,电池. (2)装置电路图如图所示,其工作原理简述如下:合上开关S,在白天时有光照射光敏电阻,其阻值变小,电流变大,调节滑动变阻器,使电流达到继电器的动作电流,继电器吸动铁片开关,路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动,也可用固定电阻代替). 到夜晚,光线变暗,光敏电阻阻值变大,电流变小,继电器的电磁铁吸铁片的力减弱,在弹簧的弹力作用下,接交流电源的开关重新闭合,灯泡又开始发光.

实验十一传感器的简单应用

实验十一传感器的简单应用 目录 课前预习·基础落实 课堂互动·考点突破 课前预习·基础落实 【实验目的】 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件。 2．了解传感器在技术上的简单应用。 【实验原理】 (1)传感器是将它感受到的信号(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。 (2)其工作过程如图实Ⅺ－1所示： 【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。 【实验过程】 一、研究热敏电阻的热敏特性 1．实验步骤

(1)按图实Ⅺ－2所示连接好电路，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热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。2．数据处理 (1)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性。 (2)在图实Ⅺ－3所示坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。

(3)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。 二、研究光敏电阻的光敏特性 1．实验步骤 (1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图实Ⅺ－4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)遮光时电阻值又是多少并记录。 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。

实验十二 传感器的简单使用

实验十二传感器的简单使用 主干梳理对点激活 1．按图连接好电路，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。 1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。 次数 12345 6 待测量 温度(℃) 电阻(Ω) 2

3．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。 1．将光敏电阻、多用电表、小灯泡、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”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．用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。 1．把记录的结果填入表中，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 阻值/Ω 电阻变小，光照减弱电阻变大。 1．温度计读数带来的误差：可以选用精度高的温度计读数三次取平均值。 2．欧姆表的读数带来的误差：可以对同一温度、同一光照强度下的电阻读数三次取平均值。 1．在做热敏电阻实验时，加入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，并同时读出水温和电阻值。 2．光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将光敏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强度。 3．欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零。 考点细研悟法培优 考点1热敏电阻的应用 例1如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150 Ω。当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6 V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。 (1)应该把恒温箱内的加热器接在________(选填“A、B端”或“C、D端”)。 (2)如果要使恒温箱内的温度保持100 ℃，可变电阻R′的值应调节为________ Ω。 (3)为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R′的值应________(选填“增大”或“减小”)。 尝试解答(1)A、B端(2)100 (3)增大。 (1)当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁脱离电磁铁，AB部分接入电路，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以把恒温箱内的加热器接在A、B端。 (2)当温度达到100 ℃时，加热电路就要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到20 mA，根据闭合电路欧姆定律可得，I＝E ， R＋R′＋R0解得R′＝100 Ω。 (3)由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则I＝20 mA 时R变小，故可变电阻R′的值应增大，从而实现目标。