实验十六传感器的简单应用考纲解读1.知道什么是传感器.2.知道热敏电阻和光敏电阻的作用.3.会讨论常见的各种传感器的工作原理、元件特征及设计方案.4.会设计简单的温度报警器.基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路的欧姆定律,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.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,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路的欧姆定律,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.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.(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)欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点一热敏电阻的实际应用例1利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(填“大”或“小”).(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20°C(如图2甲所示),则25°C的刻度应在20°C的刻度的________(填“左”或“右”)侧.甲乙图2(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.解析(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大.故电路中电流会减小.(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25°C的刻度应对应较大电流,故在20°C的刻度的右侧.(3)电路如图所示.答案(1)小(2)右(3)见解析图考点二光敏电阻传感器例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ROS在不同照度下的阻值如下表所示:照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据,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(2)如图4所示,当1、2两端所加电压上升至2V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1.0lx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)图4提供的器材如下:光敏电阻ROS(符号,阻值见上表)直流电源E(电动势3V,内阻不计);定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(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,得到如图所示的变化曲线.由图可知阻值随照度变化的特...