实验十一传感器的简单使用1.实验目的(1)了解常见传感器元件的作用.(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性.2.实验原理传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等),转换成便于测量的电学量.3.实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、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.4.实验过程(1)研究热敏电阻的特性①按图连接好实物;②将热水分几次注入烧杯中,测量每次水的温度和热敏电阻的阻值;③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)研究光敏电阻的特性①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接,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;③打开电源,让小灯泡发光,调节灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察光敏电阻的阻值变化情况;④用黑纸遮光时,观察光敏电阻的阻值变化情况;⑤结论:光照增强光敏电阻阻值变小,光照减弱光敏电阻阻值变大.5.注意事项 (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、电压和电流值. (2)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照射到光敏电阻上的光的强度.(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.实验电路如图所示,实验设定恒定电流为50.0μA,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50.0μA,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50.0μA.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. (2)测得RT两端的电压随温度的变化如图所示,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变化率是__________kΩ·℃-1(结果保留2位有效数字). 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50.0μA,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=,则要保证R总不变需将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表.=-1.2kΩ·℃-1,负号表示随着温度升高RT的阻 (2)由U-t图像可得温度为35.0℃时电压表的电压为1.6V,且实验设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1=32kΩ.温度为40.0℃时电压表的电压为1.3V,且实验设定恒定电流为50.0μA,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2=26kΩ,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变化率是k=ΔRT Δt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】(2023年江西联考)光敏电阻广泛地应用于光控制电路中,物理探究小组设计了如图所示的电路测量不同照度下光敏电阻的阻值,照度单位为勒克斯(lx).小组成员先将照射光敏电阻的光调至某一照度,将电阻箱阻值调到最大,先闭合电键S1,再将电键S2与1连接,调节电阻箱的阻值如图乙所示时,通过电流表G的电流为I,然后将电键S2与2连接,当调节电阻箱的阻值如图丙所示时,电流表的示数恰好也为I.甲丙丁戊 乙(1)图乙的读数R1=________Ω,图丙的读数R2=________Ω,此照度下光敏电阻的阻值R0=________Ω. (2)图丁是该小组描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的关系图像,由图丁可知(1)中的光照度为___________lx(保留两位有效数字).(3)此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而______(填“增大”“减小”或“不变”). (4)小组设计了如图戊所示的电路控制路灯,图戊中R0为此实验的光敏电阻,R1为滑动变阻器