2024年高考物理一轮复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件，共21页。PPT课件主要包含了注意事项，图S11-1，图S11-2，图S11-3，重复步骤②和③，“无”影响，UI2－I1等内容，欢迎下载使用。
一、研究热敏电阻的热敏特性
二、研究光敏电阻的光敏特性
1.在做热敏实验时，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.光敏实验中，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.
考点 1 温度传感器的应用
【典题 1】(2022 年天津卷)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系.实验电路如图 S11-1 所示，实验设定恒定电流为 50.0 μA，主要实验器材有：恒压直流电源 E、加热器、测温仪、热敏电阻 RT 、可变电阻 R1 、电流表 A、电压表 V.
(1)用加热器调节 RT 的温度后，为使电流表的示数仍为 50.0 μA，须调节__________(选填一种给定的实验器材).当 RT 两端未连接电压表时，电流表示数为 50.0 μA.连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻__________(填“远大于”“接近”或“远小于”)RT 阻值的电压表.
变化率是__________ kΩ·℃－1(结果保留2位有效数字).
(2)测得 RT 两端的电压随温度的变化如图 S11-2 所示，由图可得温度从 35.0 ℃变化到 40.0 ℃的过程中，RT 的阻值随温度的平均
解析：(1)由题知恒压直流电源 E 的电动势不变，而用加热器调节 RT 的温度后，导致整个回路的总电阻改变.而要确保电流表的示数仍为 50.0 μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻 R1.连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与 RT 并联后 R总减小，则根据并联电阻的关系有 R总＝
于 RT 阻值的电压表.
(2)则 U-t 图像可得温度为 35.0 ℃时电压表的电压为 1.6 V，且实验设定恒定电流为 50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1＝32 kΩ.温度为 40.0 ℃时电压表的电压为 1.3 V，且实验设定恒定电流为 50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻 RT2＝26 kΩ，则温度从 35.0 ℃变化到 40.0 ℃的过程中，RT 的阻值随温度的平均
值减小.答案：(1)可变电阻 R1 远大于 (2)－1.2
考点 2 光电传感器的应用
【典题 2】(2020 年安徽皖江名校联考)如图 S11-3 所示，某同学利用光敏电阻 R(光照越强电阻越小)和电磁继电器设计了一个简单的自动照明系统，天黑时灯泡自动开启，天亮时灯泡自动熄灭.继电器线圈的电阻为 50 Ω，当线圈中的电流大于 10 mA 时，继电器的衔铁被吸合.为继电器供电的电池电动势 E＝1.5 V，内阻可忽略不计，图中的“电源”是为灯泡供电的电源.
(1)应该把灯泡接在______(填“A、B 端”或“C、D 端”).(2)已知滑动变阻器 R′的最大阻值为 50 Ω，下面两种规格的
光敏电阻应该选择____(填“甲”或“乙”).
光敏电阻甲：白天正午时电阻最小值为 5 Ω，完全没有光照时
电阻最大值为 300 Ω；
光敏电阻乙：白天正午时电阻最小值为 2 Ω，完全没有光照时
电阻最大值为 50 Ω.
(3)若第(2)问中所选光敏电阻在下午 7 点钟时的阻值为其最大
入电阻应该为______Ω；若想让灯泡开启时间提前，应将滑动变阻器 R′的接入电阻调____(填“大”或“小”).
解析：(1)当光照较强时，线圈中的电流大，所以白天线圈中的电流是大的，此时线圈中的电流应该大于 10 mA，衔铁吸合，灯泡此时熄灭，所以应该把灯泡接在 A、B 端.
(2)已知电池电动势 E＝1.5 V，当线圈中的电流等于 10 mA 时，回路中的总阻值为 150 Ω，所以灯泡要想晚上开启，回路中的总阻值得大于 150 Ω，因为滑动变阻器 R′的最大阻值为 50 Ω，继电器线圈的电阻为 50 Ω，所以光敏电阻接入阻值需要大于 50 Ω时，灯泡才会开启，所以光敏电阻应该选甲.
敏电阻的阻值为 75 Ω，要使此时灯泡刚好自动开启，则滑动变阻器 R′的接入电阻 R′＝150－50－75 Ω＝25 Ω，想让灯泡开启时间提前，说明开启时光敏电阻的阻值比下午 7 点钟时光敏电阻的阻值小，则滑动变阻器 R′的接入电阻应调大.
答案：(1)A、B 端 (2)甲 (3)25 大
考点 3 其他传感器的应用
【典题 3】(2022 年广东卷)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件.某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
(1)装置安装和电路连接.如图 S11-4 甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹 A、B 的导线接入如图乙所示的电路中.
图 S11-4(2)导电绳拉伸后的长度 L 及其电阻 Rx 的测量.①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录 A、B 间的距离，即为导电绳拉伸后的长度 L.
②将滑动变阻器 R 的滑片滑到最右端.断开开关 S2，闭合开关S1，调节 R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置.记录两表的示数 U 和 I1.
③闭合 S2，电压表的示数________(填“变大”或“变小”).调节 R 使电压表的示数仍为 U，记录电流表的示数 I2，则此时导电绳的电阻 Rx＝____________(用 I1、I2 和 U 表示).
④断开 S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录 A、B 间的距离，
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值______(填“有”或
电绳的电流为 I2－I1，因此导电绳的电阻 Rx＝
(4)图 S11-4 丙是根据部分实验数据描绘的 Rx-L 图线.将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻 Rx 为 1.33 kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为____cm，即为机械臂弯曲后的长度.解析：(2)闭合 S2 后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小.加在导电绳两端的电压为 U，流过导