步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）第十章第3课时

步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）第十章第3课时内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 传感器的原理及应用考纲解读 件特性及设计方案基本实验要求 基本实验要求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、烧杯、凉水和热水3实验步骤(1)按实验原理图连接好电路，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；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、 2、小灯泡、滑动变阻器、导线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，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (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 3、的温度相同，并同时读出水温(4)用手掌(或黑纸 )遮光时，观察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)度传感器的应用例 1 如图 2 所示，图甲为热敏电阻的 Rt 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，继电器的电阻为 100 0 ，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的 4、电动势 E，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源图 2(1)应该把恒温箱内的加热器接在_( 填“A、B 端”或“C 、D 端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50，可变电阻 R的阻值应调节为 温箱内的加热器应接在 A、B 端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，热敏电阻 R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于 20 ，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻 R 的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈 5、的电流小于 20 ，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度要使恒温箱内的温度保持在 50C，即 50C 时线圈内的电流为 20 ，r 为继电器的电阻由题图甲可知，50C 时热敏电阻的阻值为 90 ，所以R RR (rR)260 1)A、B 端(2)260考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 某光敏电阻 不同照度下的阻值如下表所示：照度(75 40 28 23 20 18(1)根据 6、表中数据，请在图 3 给定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图 3图 4(2)如图 4 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、照度降低至光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，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 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 110 220 ，R 340 限选其中之一并在图中标出)开关 S 及导线若干解析(1)根据表中的数据，在坐标系中描点连线 7、，得到如图所示的变化曲线由图可知阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小(2)因天色渐暗、照度降低至 1.0 启动照明系统，此时光敏电阻阻值为 20 端电压为 2 V，电源电动势为 3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为 10 选用 案见解析考点三力电传感器的实际应用例 3 某学生为了测量一个物体的质量，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 5 所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压 请完成对该物体质量的测量：光世昌老师高中物理精品资源 8、免费下载地址 (1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使调节范围尽可能大，在虚线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 电转换器虽然是一个全新的仪器，但它与其他所有的测量仪器一样，要有一个“调零”的过程仔细审题，题目中有很多重要的暗示，挖掘这些信息即是我们解决问题的关键 “测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压 U”“该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为 k)”，所以输出电压 U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” ，这就 9、暗示我们滑动变阻器必须使用分压式，有了设计电路才可以进行测量步骤(1)设计电路如图所示(2)测量步骤如下：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；将质量为 下输出电压 将待测物体放在转换器的受压面上，记下输出电压 因为 U0g、U 1所以可求 m 解析1关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是 ()A非电学量敏感元件转换电路 电学量转换元件光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电学量敏感元件转换电路 转换元件非电学量C非电学量敏感元件转换元件 转换电路电学量D非电学量转换电路转换元件 敏感元件电学量答案感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换 10、电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，因此 A、B、D 错，C 对 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，其中 光敏电阻，R 2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图 6A当光照射 ，信号处理系统获得高电压B当光照射 ，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获一次低电压就计数一次D信号处理系统每获一次高电压就计数一次答案光是照在光敏电阻 号处理系统与 电压就是 货物挡光时 压高，货物挡光一次，就计数(货物的个数) 一次，故 B、(2013江苏4) 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图 7 所示M 11、 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻 生变化，导致 S 两端电压 U 增大，装置发出警报，此时 ()AR M 变大，且 R 越大，U 增大越明显BR M 变大，且 R 越小，U 增大越明显CR M 变小，且 R 越大，U 增大越明显DR M 变小，且 R 越小，U 增大越明显答案 由题意知，S 两端的电压增大，则电路中的电流增大，接触药液的传感器的电阻变小，则 A、B 选项是错误的；将 S 看做外电路，其余看做等效电源，根据 UE样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为 图 8 所示，R 1、R 2 为定值电阻，L 为小灯泡，R 3 为光敏电阻，当入射光强度增大时()图 8A电压 12、表的示数增大BR 2 中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大答案入射光强度增大时，R 3阻值减小，外电路总电阻随 1两端电压因干路电流增大而增大，电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A 项正确，D 项错误；由路端电压减小，R 1两端电压增大知， B 项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故 C 项正确5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性工作的如图 9 甲所示，电源的电动势 E，内电阻不计；G 为灵敏电流计，内阻 持不变；R 为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示闭合开关 S 13、，当 R 的温度等于 20C 时，电流表示数 ，当电流表的示数 .6 ，热敏电阻的温度是_答案120光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 从题图乙查得 t20C 时，R 的阻值为 4 I 1(RR g)得R .5 2当 .6 ，设热敏电阻的阻值为 R，则R R g .5 20些材料的电阻随温度的升高而变化如图 10 甲是由某金属材料制成的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的图象，若用该电阻与电池 (电动势 E，内阻不计) 、电流表(量程为 5 阻不计)、电阻箱 R 串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计” 图 10(1)电流刻度较大处对应的温度刻度_。