;;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
热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、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.
;3.实验步骤
(1)研究热敏电阻的热敏特性.
①将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温
和热敏电阻的阻值(实验原理如图甲所示).
②改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记录在表格中.
(2)研究光敏电阻的光敏特性.
①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(实验原理如图乙所示),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,观察表盘指针指示电阻阻值的情况,并记录.
④用手掌(或黑纸)遮光时,观察表盘指针指示电阻阻值的情况,并记录.
;4.数据处理
(1)热敏电阻的热敏特性.
①画图像:在如图坐标系中,粗略画出热敏
电阻的阻值随温度变化的图线.
②得结论: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)光敏电阻的光敏特性.
①探规律:根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系.
②得结论:光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.
;5.注意事项
(1)在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,并同时读出水温,以使电阻温度与水的温度相同.
(2)光敏实验中,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射到光敏电阻上的光的强弱.
(3)欧姆表每次换挡后都要重新调零.
;命题一教材实验拓展[基础考点]
1.用电压传感器、电流传感器代替电压表、电流表进行实验,既可以快速、准确地得到实验数据,还能使图像快速、直观地呈现在电脑屏幕上
2.要学会把传统实验电路图中的两个电表等效替换为相应的传感器
3.常见传感器
(1)压敏电阻:随外界压力的变化而变化.当压力变大时,其电阻明显变小;反之,压力变小时,电阻变大.
;(2)热敏电阻:将其感受的温度信号转换成电信号,其电阻值随温度的变化而变化.温度升高,其电阻变小;反之,温度降低则变大.
(3)光敏电阻:阻值与光的照射强度有关.当光的照射强度增大时,光敏电阻的阻值迅速减小;反之,照射强度减小,光敏电阻的阻值增大.
(4)磁敏电阻:当磁场的磁感应强度有微小的变化时,电阻的阻值有较大的变化.磁场的磁感应强度增大,则电阻的阻值增大;反之,则减小.
;例1(2024年广东卷)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.
图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3V);电压表V1和V2(量程均有0~3V和0~15V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻RG1和RG2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.
;请完成下列实验操作和判断.
(1)电路连接.
图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑
动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.
;(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.
①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到RG1和RG2,使RG1表面的光照强度比RG2表面的小.?
②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为
V,V2的示数U2为1.17V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值
(填“较大”或“较小”).?
③断开S.
;(3)光源跟踪测试.
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RG1和RG2.
②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1U2,图乙中的电动机带动电池板
(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.?
;【解析】(1)由题图甲可知,V1测RG1两端电压,V2测RG2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在RG2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.
(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1V,根据读数原则需估读到0.1V的下一位,读数为1.63V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,