高考物理实验复习实验16 传感器的简单应用
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
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 高中物理课件19-7 实验
第7节 实验：传感器的简单使用
二、研究光敏电阻的光敏特性
笔记
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 照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进行欧姆调零.
第7节 实验：传感器的简单使用
一、研究热敏电阻的特性 【原型题 1】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过 60℃ 时，系统报警.提供的器材有热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过 Ic 时就会报警)，电 阻箱(最大阻值为 999.9Ω)，直流电源(输出电压为 U，内阻不计)，滑动变阻器 R1(最大阻值为 1000Ω)，滑动变阻器 R2(最大阻值为 2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干.
第7节 实验：传感器的简单使用
二、研究光敏电阻的光敏特性 【原型题 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 RP 在不同照度下的阻值如下表：
(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电 路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小为 0.4×102N～0.8×102N，不考虑压力对电 路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：
第7节 实验：传感器的简单使用
一、研究热敏电阻的特性
笔记
4.数据处理 在下图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线. 5.实验结论 (1)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)热敏电阻能够将热学量(温度)转换成电学量(电阻). 6.注意事项 (1)实验时，加热水后要等一会儿再测热敏电阻的阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并 同时读出水温. (2)欧姆表每次换挡后都要重新欧姆调零.
2021届高考物理必考实验十二：传感器的简单使用【含答案】
2021届高考物理必考实验十二：传感器的简单使用1.实验原理(1)传感器的作用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)传感器的工作过程通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于测量的信号。
例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号。
转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的。
传感器工作的原理可用下图表示:2.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、滑动变阻器、开关、导线等。
3.实验步骤及数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性①实验步骤a.按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。
b.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水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数。
c.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出的热敏电阻的阻值。
d.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a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻阻值填入下表中,分析热敏电阻的特性。
次数123456待测量温度/℃电阻/Ωb.在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
c.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。
(2)研究光敏电阻的光敏特性①实验步骤a.将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”的欧姆挡。
b.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。
c.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。
d.观察用手掌(或黑纸)遮光时电阻的阻值,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。
实验：利用传感器制作简单的自动控制装置-高考物理复习
某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温
度的过程中，下列温度变化过程用时最短的
是__B__(填选项前的字母序号).
金属梁自由端受力F ⇒ 金属梁发生弯曲 ⇒ 应变片的电阻变化 ⇒
两应变片上电压的差值变化
判断 正误
1.传感器是把非电学量转换为电学量的元件.( √ ) 2.传感器只能感受温度和光两个物理量.( × ) 3.随着光照的增强，光敏电阻的电阻值逐渐增大.( × )
4.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转换为电压
改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B垂直工作面分量的大小发生
变化，UH将发生变化，选项D正确.
实验：利用传感器制作简单 的自动控制装置
一、门窗防盗报警装置 1.实验目的：了解门窗防盗报警装置，会组装门窗防盗报警装置. 2.电路如图所示.
3.工作原理：闭合电路开关S，系统处于防盗状态.当门窗紧闭时，磁体M 靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继 电器工作.继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显 示电路处于正常工作状态.当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁 断开，继电器被断电.继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声 报警.干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个 自动的双向开关.
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，故须调节可变电阻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＝RRT＋TRRVV＝RRVTR＋T 1 ，则要保证R总 不变，须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表.
2020年高考物理总复习：实验：传感器的简单应用
【小结】涉及到热敏电阻、光敏电阻或金属热电阻 时，要根据其电阻阻值随温度或光照条件发生变化时阻 值如何变化的特点，结合闭合电路欧姆定律、串并联电 路特点、部分电路欧姆定律和电功率的计算式，进行分 析判断．
3．(多选)光敏电阻自动计数器 的示意图如图所示，图中虚线表 示激光，圆柱体表示随传送带运 动的货物，其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光 电计数器的基本工作原理是( BD)
考点1 ► 力电传感器
例 1 有一种测量人体重量的电子 秤，其原理图如图中的虚线框内所 示，它主要由三部分构成：踏板、压 力传感器(是一个阻值 R 可随压力大 小而变化的压敏电阻)、显示体重的仪 表 G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计， 已知理想电流表的量程为 3 A，电源电动势为 12 V， 内阻为 2 Ω ，电阻 R 随压力变化的函数式为 R＝ 30－0.02F(F 和 R 的单位分别是 N 和 Ω)．
记录的时间间隔为t，同理可得来自vt＝2
L－h
，
U
＝
kF0＋mg，Δt＝t0－t，联立解得 v＝Δ2ht，k＝Um－gU0， C 正确．
考点2 ► 热敏电阻、光敏电阻
例 2 如图所示为某传感装置内部部 分电路图，RT 为正温度系数热敏电 阻，其特性为随着温度的升高阻值增 大；R1 为光敏电阻，其特性为随着光 照强度的增强阻值减小；R2 和 R3 均 为定值电阻，电源电动势为 E，内阻为 r，V 为理想 电压表．若发现电压表示数增大，可能的原因是( )
是：压敏电阻的阻值与压力的函数关系、滑片移动的距 离、电容器的板间距离与力学物理量的联系．
力电传感器的力电联系图：
1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位 同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装 置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降 机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中， 电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示 数 I1.下列判断正确的是( C )
高考物理实验传感器的简单使用
高考物理实验传感器的简单使用(一)实验目的了解传感器的简单应用.(二)实验原理传感器是将它感受到的物理量(如力\,热\,光\,声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测\,自动控制\,遥控等各种目的了.(三)实验器材热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、小灯泡(或门铃)、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干.(四)实验步骤1.热敏特性实验按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的.2.光敏特性实验按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生怎样的变化.3.光电计数的基本原理下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B 中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能.。
高考物理复习实验传感器的简单应用课件 新人教版
• (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
传感器原理及应用实验
传感器原理及应用实验
传感器是一种能够感知和测量环境变量的装置或设备，它能够将环境中的物理量转换为电信号或其他方便处理的形式。
传感器原理及应用的实验是为了研究和验证某种传感器的工作原理以及应用场景。
在实验中，我们通常会使用模拟传感器或数字传感器来进行测量和控制。
模拟传感器是指将物理量转换为模拟电压或电流信号的传感器，如温度传感器、压力传感器等。
数字传感器是指将物理量转换为数字信号的传感器，如光电传感器、加速度传感器等。
实验的第一步通常是准备实验装置和所需材料，如传感器、电源、电路板等。
接下来，我们需要按照实验步骤连接电路，并将传感器与电路板相连接。
在实验过程中，我们需要根据传感器的工作原理合理地选择信号放大电路、滤波电路等辅助电路。
同时，对于数字传感器，我们还需要使用单片机或其他数字处理器对信号进行处理和分析。
实验中，我们可以通过改变环境条件或操控实验装置来模拟不同的应用场景。
例如，在温度传感器实验中，可以通过改变热源的温度来观察传感器输出的电信号变化；在光电传感器实验中，可以调节光源的强度或改变测试物体与光源之间的距离来观察传感器的反应。
进行实验后，我们可以通过观察和记录传感器输出的电信号或其他相应数据来分析传感器的性能，并根据实验结果来判断传
感器的可行性、精度和稳定性。
在实验结束后，如果有必要，我们还可以根据实验结果对传感器进行调整和优化，以适应更广泛的应用场景。
传感器的原理及应用实验对于探索和理解传感器的工作原理和应用具有重要意义。
通过实验，我们可以深入了解传感器的特性和性能，为传感器应用领域的研究和开发提供实验数据和依据。
高中物理选修课件实验传感器的应用
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实验原理
声音传感器是一种将声音信号转换为电信号的装置，其工作原理基于压电效应或电容变 化。当声音波作用于传感器时，传感器内部的压电材料或电容结构发生变化，从而产生 与声音信号相对应的电信号。通过对电信号的处理和分析，可以得到声音信号的特征和
参数。
实验步骤与操作
搭建实验系统
采集声音信号
观察与分析信号
传感器应用领域
工业自动化
交通运输
智能家居
医疗健康
环境监测
在工业自动化领域，传 感器被广泛应用于各种 生产过程自动检测和控 制系统中，如温度控制 、压力控制、流量控制 等。
在交通运输领域，传感 器被用于监测和控制车 辆、船舶和飞机的运行 状态和安全性能，如车 速检测、油量检测、胎 压监测等。
在智能家居领域，传感 器是实现智能化控制的 关键部件之一，如温度 调节、光线控制、安全 监控等。
• 数据分析：对提取出的声音特征进行统计分析、比较分析等处理，以揭示不同 声音信号之间的差异和联系。可以使用图表、曲线等形式展示分析结果。
• 实验结论：根据实验数据和分析结果，得出关于声音传感器应用和声音信号处 理方面的结论。例如，可以通过实验验证声音传感器在特定应用场景下的可行 性和有效性；或者通过对不同声音信号的分析和比较，发现它们之间的内在规 律和联系。同时，也可以提出改进和优化实验方案的建议和措施。
在医疗健康领域，传感 器被用于监测人体生理 参数和健康状况，如体 温监测、心率监测、血 糖监测等。
在环境监测领环境保护 和治理提供数据支持。
02
实验一：温度传感器应用
实验目的与原理
实验目的
通过实验操作，了解温度传感器的工作原理和应用，掌握温度传感器的使用方 法。
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。
高考物理 10.3实验 传感器的简单应用课件
18
(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在 或b)处．
a (填 a
(2) 若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑 片P向 左 (填左或右)移动． (3) 如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何 调节滑动变阻器滑片 P都不能使报警器工作，且电路 连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工 作电路实际不能工作的原因可能是 乙图中左边电源端
电压太小，或者线圈的匝数太少，或者弹簧的劲度系
数太大等 ．
19
【解析】 从所给的图线可知，热敏电阻随温度的升高 而减小，从而使电路中的电流变大，要求温度过高时 报警器铃响，则应接在a处时电路才会接通； 滑动变阻器滑片P点向左移动时，会使启动报警的温度 提高；
若电路连接完好且各元件都处于工作状态而电路又不 能工作，说明电路中电流过小，磁铁的磁性太弱，以 致不能控制右侧的电路接通，原因有多种情况，可能 电源端电压过小，或线圈的匝数过少， 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( ABC )
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 【点拨思路】 光照射时，光敏电阻 R3 阻值变化，根据其阻 值的变化规律再来分析判断其他量的变化．
17
2．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥 着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、 光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如 热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电 阻，热敏电阻的阻值随温度变化的图线如图甲所示， 图乙是把热敏电阻Rt作为传感器制成的简单自动报警 器线路图．
25
【解析】从图(乙)查得 t＝20 ℃时，R 的阻值为 4 kΩ， 9.0 E 由 E＝I1(R＋ Rg)得：Rg＝ － R＝ kΩ－4 kΩ＝ I1 2 0.5 kΩ 设当 I2＝3.6 mA 时热敏电阻的阻值为 R′， E 则 R′＝ －Rg＝2.0 kΩ I2 从图中查得此时对应的温度为 t2＝120 ℃.
高三物理传感器的应用实验
传感器的简单使用实验测试题及解析
传感器的简单使用实验测试题及解析1．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节。
已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
解析：(1)电路图连接如图。
(2)报警器开始报警时，对整个回路有U＝I c(R滑＋R热)，代入数据可得R滑＝1 150.0 Ω，因此滑动变阻器应选择R2。
【原创】高考物理总复习 第3课时 实验：传感器的简单使用(实验课时)
大一轮复习·物理（RJ）
解析：(1)电路图连接如图．
(2)报警器开始报警时，对整个回路有 U＝Ic(R滑＋R热) 代入数据可得R滑＝1 150.0 Ω，因此滑动变阻器应选择R2.
实验基础落实 多维课堂突破 电学综合训练
大一轮复习·物理（RJ）
(3)①在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用，电阻 箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为650.0 Ω.滑动变阻器 在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a时，闭合 开关，则电路中的电流I＝65108.0 A≈27.7 mA，超过报警器最大电流20 mA，报警器可能损坏．②开关应先向c端闭合，移动滑动变阻器的滑 片，直至报警器开始报警为止．
实验基础落实 多维课堂突破 电学综合训练
大一轮复习·物理（RJ）
考点一 热敏电阻特性及应用 (2018·高考全国卷Ⅰ)某实验小组利用如图(a)所示的电路探 究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温 控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 ℃时的阻值)为 900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表○V (量程150 mV)；定值 电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻 值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.
实验基础落实 多维课堂突破 电学综合训练
大一轮复习·物理（RJ）
解析 (1)在闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器R1的滑片应 处在阻值最大位置，故应在b端．
(2)将t＝60 ℃和t＝70 ℃对应的两组数据点画在坐标纸上，然后用 平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t图象．
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实验十六传感器的简单应用
第一关：基础关展望高考基础知识
(一)实验目的
了解传感器的简单应用.
(二)实验原理
传感器是将它感受到的物理量(如力\,热\,光\,声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测\,自动控制\,遥控等各种目的了.
(三)实验器材
热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、小灯泡(或门铃)、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干.
(四)实验步骤
1.热敏特性实验
按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的.
2.光敏特性实验
按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生怎样的变化.
3.光电计数的基本原理
下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B 中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能.
4.简单温度自动控制实验
请同学们自己设计一个由热敏电阻作为传感器的简单自动控制实验,可供选择的仪器如下:
热敏电阻\,小灯泡(或门铃)\,学生用电源\,继电器\,滑动变阻器\,开关\,导线.
第二关：技法关解读高考
解题技法
一、实验注意事项
技法讲解
1.在做热敏特性实验时，加开水后要等一会儿再测量其阻值，以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.
2.光电计数器是比较精密的仪器,使用过程中要轻拿轻放,严格按操作要求进行.
3.热敏电阻\,烧杯\,温度计易破损,实验时务必小心.
4.温度自动报警器\,光电计数器\,小灯泡所需电压都很小(小于6 V),切勿超电压使用.
典例剖析
典例在热敏特性实验中,按照图的方式,将热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关
置于___________.为使热敏电阻的工作温度得到控制,便于观察在不同温度下的阻值大小应_______________向烧杯中倒入开水.
解析：测量电阻选用欧姆挡，为保证温度的变化，应分几次倒开水.
答案：欧姆挡分几次
第三关：训练关笑对高考
随堂训练
1.在如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D相距不变，下列说法正确的是（）
解析：触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果.
答案：A
2.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）
①当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
②当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
③信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
④信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
Ａ.①③Ｂ.①④
Ｃ.②③Ｄ.②④
解析：当光照射到光敏电阻R1时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，①、③选项正确.
答案：A
3.如图所示为小型继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈，P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱，继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求,其工作方式是（）
解析：只有A、B接信号电压，产生的变化电流通过线圈，在铁芯上产生变化的磁极对铁片P产生力的作用，才能达到自动控制的要求，所以①、②选项正确.
答案：A
4.在一些机场、车站、饭店的洗手间通常都装有自动热风干手器.人们洗手后将湿手靠近干手器，机内传感器发出感应信号，使干手器工作吹出“热风”，将湿手烘干(如图所示）.自动热风干手器之所以能实现这种自动控制，主要是由于湿手靠近它时()
A.改变了传感器附近的湿度
B.改变了传感器附近的温度
C.改变了传感器的电容
D.改变了传感器的电阻
答案：C
5.温度传感器是应用最广泛的传感器之一，它能把温度的高低转变成电信号，通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成.电熨斗就是靠温度传感器来控制温度的.电熨斗装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，其结构如图所示.下列说法正确的是()
A.常温下，上、下触点应是接触的
B.熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物时，需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝
C.常温下，上、下触点应是分离的
D.温度过高时，上、下触点应是接触的
解析：常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属片膨胀大，下部金属片膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热，温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，从而起到自动控制温度的作用，所以A正确，C、D错；熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制不同温度的目的，B正确.
答案：AB
6.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以至家庭生活等多种领域.如图所示为三种电容式传感器，图甲是测定液面高度h的传
感器，液面高度h发生变化时将引起电容C的变化；图乙是测定压力F的传感器，压力F 发生变化时将引起电容C的变化；图丙是测定角度θ的传感器，角度θ发生变化时将引起电容C的变化.其中，图____________（填“甲”、“乙”或“丙”）所示的传感器是通过改变电容器两极间的距离d而引起电容C变化的.
解析：甲和丙都是通过改变电容器的正对面积而引起电容变化的，只有乙中是通过改变电容器两板间的距离d而引起电容变化的.
答案：乙
7.如图所示，要研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系.
①应将多用电表的选择开关置于_____________挡；
②将红表笔插入_________________接线孔（填“+”或“-”）；
③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ____________θ′（填“<”,“=”或“>”）；
④测试后应将选择开关置于__________挡.
解析：本题考查的是多用表的结构特点及使用.①、②（略）
③用手掌挡住部分光线，电阻变大，指针向左偏，偏角变小
④（略）
答案：①欧姆②“+”③>④OFF或交流电压最高。