高考物理总复习 实验九 传感器的简单应用课件
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传感器的简单应用
取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一块小的永磁吸在一起。用功率较大 的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象
温度升高到一定数值时，感温铁氧体的磁性消失，
感温铁氧体与磁铁分离。
2、电饭锅的原理
（1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁 体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢 复到图示状态。 （2）水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。 （3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升 高，当温度升至“居里点103℃”时，感温 磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被 弹开，触点分离，切断电源，从而停止加 热． （4）如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保 持100℃不变，温度低于“居里点103℃”， 电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度 升高到103℃才能自动断电。
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
5.电容式传感器 电容器的电容C决定于极板的正对面积S、极板间距离d以及极 板间的电介质这几个因素。如果某一物理量（如角度、位移、深 度等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化， 则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，起这种 作用的电容器称为电容式传感器。 θ 图甲是测量 角度θ 的电容式传感器，原理是 由于C∝S，动片与定片间的角度θ发生 。 变化时，引起S的变化，通过测出C的 甲 定片 变化，测量动片与定片间的夹角θ
传感器的简单应用
一、传感器的含义
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，起自动控制作用。一般由 敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如： 非电物理量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量
传感器的简单应用
例题 ： （ 新教材２ ０ ０ ３ 天 津 理 综） 如图， 当电键Ａ断开 时 ， 用 光
图乙是测量液面高度ｈ 的电容式传感 器 ， 原理是 由于ｃ ｏ ｃ ｓ ， ｈ 发 生变化 ， 金 属芯线和导 电液体 组成的
电容发生变化 ， 通过测定 Ｃ 的变化 ， 可 以测量 液面高
度ｈ 的变 化 。 固定 电极 丙 极板 Ｅ ＝ ＝ 黑
例 题 ：如 图
长也为ｆ ， 电阻分布均匀 ， 系统静止时Ｐ 在日 点， 当系统
以角速度∞转动 时， 试写出输 出电压 与∞的函数式 。
解： 设 弹簧伸长 ， ￥ Ｊ ｌ ｋ ｘ ＝ Ⅳ ｚ （ ｆ 概）
．
・ ＝ ， ｎ ２ ２ ／ （ ｋ － ｍ ｚ ￣ ２ ）
是一火警报警 的
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Ａ Ｂ Ｓ 防抱死制 动系统等 。 （ １ ） 测物体加（ 角） 速度 ： 角速度计 例题 ：可测量 飞机 、
航天器 、 潜 艇 的转 动 角 速
移传感器 的工作 原理如 右 图
示 ，物体 在导轨上平移 时 ， 带动滑 动变阻器 的金 属滑竿 Ｐ ， 通过电压表显示的数据 ， 来 反映物体位移 的大小 。假设 电压 表是 理想 的 ， 则下 列说法正确 的是 （Ｂ ） Ａ． 物体们运动 时， 电源内的电流会发生变化
子 能量 为２ ． ５ ｅ Ｖ的一束 光 照射 阴
极Ｐ ， 发现电流表读 数不 为零 。合 上 电键 ， 调节滑线变阻器 ， 发 现当
平
丁
电压表读 数小 于０ ． ６ ０ Ｖ 时， 电流表 读数仍不为零 ；当电压表读数大于或等 于０ ． ６ ０ Ｖ 时，
图乙是测量液面高度ｈ 的电容式传感 器 ， 原理是 由于ｃ ｏ ｃ ｓ ， ｈ 发 生变化 ， 金 属芯线和导 电液体 组成的
电容发生变化 ， 通过测定 Ｃ 的变化 ， 可 以测量 液面高
度ｈ 的变 化 。 固定 电极 丙 极板 Ｅ ＝ ＝ 黑
例 题 ：如 图
长也为ｆ ， 电阻分布均匀 ， 系统静止时Ｐ 在日 点， 当系统
以角速度∞转动 时， 试写出输 出电压 与∞的函数式 。
解： 设 弹簧伸长 ， ￥ Ｊ ｌ ｋ ｘ ＝ Ⅳ ｚ （ ｆ 概）
．
・ ＝ ， ｎ ２ ２ ／ （ ｋ － ｍ ｚ ￣ ２ ）
是一火警报警 的
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Ａ Ｂ Ｓ 防抱死制 动系统等 。 （ １ ） 测物体加（ 角） 速度 ： 角速度计 例题 ：可测量 飞机 、
航天器 、 潜 艇 的转 动 角 速
移传感器 的工作 原理如 右 图
示 ，物体 在导轨上平移 时 ， 带动滑 动变阻器 的金 属滑竿 Ｐ ， 通过电压表显示的数据 ， 来 反映物体位移 的大小 。假设 电压 表是 理想 的 ， 则下 列说法正确 的是 （Ｂ ） Ａ． 物体们运动 时， 电源内的电流会发生变化
子 能量 为２ ． ５ ｅ Ｖ的一束 光 照射 阴
极Ｐ ， 发现电流表读 数不 为零 。合 上 电键 ， 调节滑线变阻器 ， 发 现当
平
丁
电压表读 数小 于０ ． ６ ０ Ｖ 时， 电流表 读数仍不为零 ；当电压表读数大于或等 于０ ． ６ ０ Ｖ 时，
传感器技术完整ppt课件
作用：将被测量转换成电信号,传送给测试系统中的后续环节。
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2
激励装置
被测 对象
传 感 器
信号 调理
信号 处理
显示 纪录
观察者
反馈、控制
简单测试系统(红外体温)
复杂测试系统(振动测量)
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3
3. 传感器的构成
（1）组成：振动膜片、刚 性极板、电源和负载电阻
（2）原理 ： 振膜—一次敏感元件 电容器—敏感元件
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15
（3）分辨力：测试系统所能检测出来的输入量的最小变化量。 通常是以最小单位输出量所对应的输入量来表示。 数字测试系统－－输出显示系统的最后一位 模拟测试系统－－输出指示标尺最小分度值的一半
（4）回程误差：同一输入量的两条定度曲线之差的最大值 hi max 与标称的输出范围A之比。
即 回程误差 ＝hi max 100% A
A()
1
0
()
1 2
0
1t0
2t0
－t0
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A()
1
0
()
0
4
例2:已知系统的输入 x(t)co 1 ts co 2ts，判断是否失真。
例3:已知系统的输入 x(t)cos0t ，判断是否失真。
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电阻式传感器
一、变阻式传感器 1.结构：
R l
A
R kl x
S
dR dx
3.类型：半导体应变式传感器、扩散型压阻式传感器
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37
三、应变片的应用 1.直接测定结构的应变或应力。 2.作为传感器的测量参数。
四、转换电路
应变 R 电压或电流的变化
传感器的简单使用PPT课件
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图10-3-4)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。 (2)如图10-3-5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： 图10-3-5 图10-3-4 光敏电阻RP(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：R1=10 kΩ，R2=20 kΩ，R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出) 开关S及导线若干。
四、实验步骤 1.研究热敏电阻的热敏特性。 (1)按图10-3-1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 图10-3-1 值，并记录； (5)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。
【解析】(1)弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，在托盘自身重力作 用下(托盘自身质量为m0)，P1离A的距离为x1，由力学平衡知识得： m0 g m0g=kx1，所以x1= ； k ( m0 m ) g (2)由受力分析可知：m0g+mg=kx2得:x2= ； k (3)其方法是：调节P2，使P2离A的距离也为x1，从而使P1、P2间电 压为零。 当托盘上放有质量为m的物体时，P1离P2的距离为 mg x2 -x1= 。 k 滑动变阻器与电源组成的电路中电流恒定，电源内阻不计，由闭合 E 电路欧姆定律可知，I= 。 R E R Emg P1、P2间电压U=IR12= ( x2 x1 ) ，
2025高考物理总复习实验利用传感器制作简单的自动控制装置
二、实验:光控开关
1.功能
光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。利用光敏电阻设计电路,
在天色暗到一定程度时让路灯自动开启,而在天明时自动熄灭。
2.实验器材及电路图
可调电阻R1、光敏电阻RG、晶体三极管VT、发光二极管LED、限流电阻
R2、继电器、二极管D、小灯泡L、电源、开关、导线等。
甲
乙
3.实验原理
当环境光比较强时,光敏电阻RG的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或
继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,
小灯泡L不亮。当环境光比较弱时,光敏电阻RG的阻值变大,三极管导通,且
获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电
器吸合而点亮小灯泡L。
4.实验操作
得,E=U+ Rx=U+ (250-2F),当
F=100 N 时,Rx=50 Ω,此时电压表电压为 3 V,
定值电阻的阻值为 R=150 Ω,将 U=2 V 代入得 F=50 N。
图乙所示,则由此图像可知,随压力F的增大,力敏电阻Rx的阻值 减小 (选
填“增大”“减小”或“不变”)。
甲
乙
(3)该同学将这种力敏电阻Rx与一个量程为0~3 V的理想电压表按如图丙
所示电路改装成测量压力的仪表,已知电源E=4 V,内阻不计,为了使改装后
的压力表的量程为0~100 N,压力为100 N时对应电压表3 V的刻度,则定值
阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲
所示(虚线框内的连接没有画出)。将热敏电
阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度
正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指
示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的
高考物理复习实验传感器的简单应用课件 新人教版
• (2)由于研究热敏电阻的伏安特性曲线， 要求测量数据范围大，所以应采用分压接 法．热敏电阻为小电阻，应采用外接法， 如图甲所示．
• (3)连线图如图乙所示
• 【例2】 (2009·安徽十校测试)某同学用 如图甲所示的电路测量一个电容器的电 容．图中R为20kΩ的电阻，电源电动势 为6.0V.将传感器连接在计算机上，经处 理后，画出电容器i—t图象如图乙所示
• (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，
选倍率择合适的
，并进行欧姆调零．
• (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R－t图线．
• (6)结论：该热敏电阻的阻值随温度的升 高减小而__________.
线和少部分光线时，测得的电阻值填入
下表中.
光照强 度
中(挡住少 强(正常光) 部分光
线)
弱(挡住 大部 分光 线)
R/Ω
• (5)结论
• ●深化拓展
• 实验注意事项
• 1．在做热敏实验时，加热水后要等一会 再测其阻值，以使电阻温度与水温相同， 并同时读出水温．
• 2．可用图象法研究电阻随温度变化的规 律．
• C．小灯泡的亮度变强
• D．小灯泡的亮度变弱
• 解析：温度降低时R2增加，干路电流减 小，R1两端电压、电流表示数都减小， 灯泡两端电压变大、亮度变强．
• 答案：C
• 【例1】 用热敏电阻作为传感器，设计 一个简单的自动控制装置，可供选择的 器材如下：热敏电阻、小灯泡(或门铃)、 电池组、继电器、滑动变阻器、开关、 导线等．要求：温度高时，灯泡亮或门
• (3)连线图如图乙所示
• 【例2】 (2009·安徽十校测试)某同学用 如图甲所示的电路测量一个电容器的电 容．图中R为20kΩ的电阻，电源电动势 为6.0V.将传感器连接在计算机上，经处 理后，画出电容器i—t图象如图乙所示
• (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，
选倍率择合适的
，并进行欧姆调零．
• (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R－t图线．
• (6)结论：该热敏电阻的阻值随温度的升 高减小而__________.
线和少部分光线时，测得的电阻值填入
下表中.
光照强 度
中(挡住少 强(正常光) 部分光
线)
弱(挡住 大部 分光 线)
R/Ω
• (5)结论
• ●深化拓展
• 实验注意事项
• 1．在做热敏实验时，加热水后要等一会 再测其阻值，以使电阻温度与水温相同， 并同时读出水温．
• 2．可用图象法研究电阻随温度变化的规 律．
• C．小灯泡的亮度变强
• D．小灯泡的亮度变弱
• 解析：温度降低时R2增加，干路电流减 小，R1两端电压、电流表示数都减小， 灯泡两端电压变大、亮度变强．
• 答案：C
• 【例1】 用热敏电阻作为传感器，设计 一个简单的自动控制装置，可供选择的 器材如下：热敏电阻、小灯泡(或门铃)、 电池组、继电器、滑动变阻器、开关、 导线等．要求：温度高时，灯泡亮或门
高考物理总复习课件时实验传感器的简单使用
高考物理总复习课件时实验传 感器的简单使用
汇报人：XX
20XX-01-25
CONTENTS
• 实验传感器概述 • 力学量传感器 • 热学量传感器 • 光学量传感器 • 电学量传感器 • 传感器实验设计与操作
01
实验传感器概述
传感器定义与分类
传感器定义
能够感受规定的被测量并按照一 定规律转换成可用输出信号的器 件或装置。
在工业生产中，温度传感器被广泛应 用于各种加热炉、热处理设备、空调 等设备的温度控制系统中。同时，在 医疗、环保等领域也有广泛应用，如 体温计、室内温度计等。
热量传感器在能源计量、热力学研究 等领域有广泛应用。例如，利用热量 传感器可以测量燃料的热值、计算热 力学效率等。
热流传感器应用举例
热流传感器在建筑节能、航空航天等 领域有广泛应用。例如，在建筑节能 中，可以利用热流传感器测量建筑物 外墙的热流密度，进而评估建筑物的 保温性能。在航空航天领域，热流传 感器可用于测量飞行器表面的热流密 度分布，为飞行器的热设计提供依据 。
利用压电加速度传感器等来测 量加速度，应用于汽车、航空
航天等领域。
06
传感器实验设计与操作
实验目的与要求
掌握传感器的基本原理和工作方 式 了解传感器在物理实验中的应用
学会使用传感器进行简单的实验 测量和数据采集
实验器材准备与检查
传感器（如光电传感器、温度传感器等）
01
02
数据采集器或计算机
实验装置和测量对象
04
光学量传感器
光学量传感器类型
01
02
03
光电传感器
利用光电效应原理，将光 信号转换为电信号进行测 量。
光纤传感器
以光纤为传输介质，通过 测量光纤中传输的光信号 变化来感知和测量各种物 理量。
汇报人：XX
20XX-01-25
CONTENTS
• 实验传感器概述 • 力学量传感器 • 热学量传感器 • 光学量传感器 • 电学量传感器 • 传感器实验设计与操作
01
实验传感器概述
传感器定义与分类
传感器定义
能够感受规定的被测量并按照一 定规律转换成可用输出信号的器 件或装置。
在工业生产中，温度传感器被广泛应 用于各种加热炉、热处理设备、空调 等设备的温度控制系统中。同时，在 医疗、环保等领域也有广泛应用，如 体温计、室内温度计等。
热量传感器在能源计量、热力学研究 等领域有广泛应用。例如，利用热量 传感器可以测量燃料的热值、计算热 力学效率等。
热流传感器应用举例
热流传感器在建筑节能、航空航天等 领域有广泛应用。例如，在建筑节能 中，可以利用热流传感器测量建筑物 外墙的热流密度，进而评估建筑物的 保温性能。在航空航天领域，热流传 感器可用于测量飞行器表面的热流密 度分布，为飞行器的热设计提供依据 。
利用压电加速度传感器等来测 量加速度，应用于汽车、航空
航天等领域。
06
传感器实验设计与操作
实验目的与要求
掌握传感器的基本原理和工作方 式 了解传感器在物理实验中的应用
学会使用传感器进行简单的实验 测量和数据采集
实验器材准备与检查
传感器（如光电传感器、温度传感器等）
01
02
数据采集器或计算机
实验装置和测量对象
04
光学量传感器
光学量传感器类型
01
02
03
光电传感器
利用光电效应原理，将光 信号转换为电信号进行测 量。
光纤传感器
以光纤为传输介质，通过 测量光纤中传输的光信号 变化来感知和测量各种物 理量。
高三物理传感器的应用实验(共10张PPT)
实验2．温度报警器
蜂鸣器两端的直流 电压为4~6V时会发 声
简述工作原理？
； 开关官网 ；
如同剑气壹般 马开心里壹愣 / / / 以特殊の手段控制股股力量 / 还欠壹部分 向着几佫修行者激射而去 / 在着元灵之力暴动而出/元灵牵动幻化の刀剑/
/胡兵站在那里纹丝不动/但所暴动の力量却凛冽の射出
/
/胡兵の实力明显只相信元灵境の层次 / 可胡兵却做到咯 并不相信胡兵多强/ 可此刻却能暴动剑气壹般の力量 力量离开身体很远都不消散 这让马开震动/力量激射而出保持经久不散 这相信玄命境都难以做到の事/
常用的三极管是用_____和_____制成的，它有三个极，分别为____________，_____________，______________ 4-2乙中，用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？
输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)
输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)
实验1：模仿路灯光控实验
符号
与门
A& Y B
ห้องสมุดไป่ตู้
A ≥1 Y B
或门
符号：A 1 Y 非门
什么是电平？
电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描 述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电
平指的是某个端点与“地”之间的电压，或者 其实，电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。
P73实验：
思考：正向导通电压多少？实验中 为何要串一电阻R？
正向导通电压大于1.8V
允许通过的电流低于10mA
③晶体三极管
（１）晶体三极管能够把微弱的信号___放___大__。
常用的三极管是用__硅___和___锗__制成的，它有三
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3
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。
次数 待测量
温度(℃)
电阻(Ω)
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答案：ABC
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16
3．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件
的输送情况，如图实－9－9甲所示为某工厂成品包装车间的
光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每
当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并
在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送
实验九
传感器的简单应用
一、实验目的(是什么)
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。
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1
二、实验原理(是什么)
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．其工作过程如图实－9－1所示
图实－9－1
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2
三、实验器材(有哪些) 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
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13
解析：热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可 用于电加热，这很常见，所以 A、B、C 三个说法均正确；交流电、 直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以 D 错误。
答案：D
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带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法
正确的是
()
图实－9－9
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17
A．传送带运动的速度是0.1 m/s
B．传送带运动的速度是0.2 m/s
C．该传送带每小时输送3 600个工件
D．该传送带每小时输送7 200个工件
解析：从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个 电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距
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8
考查实验原理与操作
[典例 1] 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏
安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽
可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约 4～5 Ω。将热敏 电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其
他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源 (3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约 1 Ω)、直流电压表(内 阻约 5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干。
(1)实验电路如图实－9－6所示。
图实－9－6
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11
(2)根据电路图，连接实物图如图实－9－7所示。
图实－9－7
(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待
温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电
压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘
出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。
[答案] 见解析
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12
[题点集训]
1．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，
以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发
的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真
正应用。在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
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5
图实－9－4 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 度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；
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6
④用手掌(或黑纸)遮住光，观察光敏电阻的阻值又是多少， 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。
4
②在图实－9－3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。
图实－9－3
2．研究光敏电阻的光敏特性 (1)实验步骤 ①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图实－9－
4所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；
14
2．(多选)(2014·聊城模拟)如图实－9－8 所示，
R1、R2 为定值电阻，L 为小灯泡，R3 为光敏
电阻，当照射光强度增大时
()
A．电压表的示数增大
B．R2 中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
图实－9－8
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15
解析：当照射光强度增大时，R3 阻值减小，外电路电阻随 R3 的减 小而减小，R1 两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大， 故电路路端电压减小，电压表的示数增大，A 项正确，D 项错误； 由路端电压减小，R1 两端电压增大知，R2 两端电压减小，则 R2 中电流减小，故 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。
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图实－9－5
(1)画出实验电路图。 (2)根据电路图，在图实－9－5所示的实物图上连线。 (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。
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ห้องสมุดไป่ตู้
[解析] 常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，应该选 用电流表外接法。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电 阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式。
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。
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五、注意事项(有哪些) 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。 2．在做光敏电阻实验中，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射到光敏电阻上的 光的多少。 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零。
水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
四、实验过程(怎么做) 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)实验步骤 ①按图实－9－2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；
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图实－9－2
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。
次数 待测量
温度(℃)
电阻(Ω)
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答案：ABC
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3．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件
的输送情况，如图实－9－9甲所示为某工厂成品包装车间的
光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每
当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并
在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送
实验九
传感器的简单应用
一、实验目的(是什么)
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。
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1
二、实验原理(是什么)
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．其工作过程如图实－9－1所示
图实－9－1
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2
三、实验器材(有哪些) 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
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解析：热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可 用于电加热，这很常见，所以 A、B、C 三个说法均正确；交流电、 直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以 D 错误。
答案：D
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带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法
正确的是
()
图实－9－9
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A．传送带运动的速度是0.1 m/s
B．传送带运动的速度是0.2 m/s
C．该传送带每小时输送3 600个工件
D．该传送带每小时输送7 200个工件
解析：从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个 电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距
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考查实验原理与操作
[典例 1] 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏
安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽
可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约 4～5 Ω。将热敏 电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其
他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源 (3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约 1 Ω)、直流电压表(内 阻约 5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干。
(1)实验电路如图实－9－6所示。
图实－9－6
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(2)根据电路图，连接实物图如图实－9－7所示。
图实－9－7
(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待
温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电
压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘
出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。
[答案] 见解析
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[题点集训]
1．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，
以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发
的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真
正应用。在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
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图实－9－4 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 度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；
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④用手掌(或黑纸)遮住光，观察光敏电阻的阻值又是多少， 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。
4
②在图实－9－3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。
图实－9－3
2．研究光敏电阻的光敏特性 (1)实验步骤 ①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图实－9－
4所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；
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2．(多选)(2014·聊城模拟)如图实－9－8 所示，
R1、R2 为定值电阻，L 为小灯泡，R3 为光敏
电阻，当照射光强度增大时
()
A．电压表的示数增大
B．R2 中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
图实－9－8
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解析：当照射光强度增大时，R3 阻值减小，外电路电阻随 R3 的减 小而减小，R1 两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大， 故电路路端电压减小，电压表的示数增大，A 项正确，D 项错误； 由路端电压减小，R1 两端电压增大知，R2 两端电压减小，则 R2 中电流减小，故 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。
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图实－9－5
(1)画出实验电路图。 (2)根据电路图，在图实－9－5所示的实物图上连线。 (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。
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ห้องสมุดไป่ตู้
[解析] 常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，应该选 用电流表外接法。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电 阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式。
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。
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五、注意事项(有哪些) 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。 2．在做光敏电阻实验中，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射到光敏电阻上的 光的多少。 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零。
水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
四、实验过程(怎么做) 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)实验步骤 ①按图实－9－2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；
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图实－9－2