2013届高考一轮物理复习课件选修3-2第十章交变电流 传感器第3讲 实验十一 传感器的简单应用(教科版)

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[山东专用]2013届高考物理复习方案一轮复习课件第10单元-交变电流传感器

[山东专用]2013届高考物理复习方案一轮复习课件第10单元-交变电流传感器

线圈 ad、bc 切割磁感线产生电动势 e=2BL1v⊥=2BL1vsinθ=
2BL1·ω
L2 2
·sinωt

BSωsinωt


线


N
匝,则
e=
NBSωsinωt,其中 S 为线圈面积.
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,将经过两个特殊位
置:
(1)中性面:与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线
圈平面处于中性面时:
变式题 有一个小型发电机,机内的矩形线圈匝数为 100 匝,电阻为 0.5 Ω.线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直 于磁场方向的固定轴转动,穿过每匝线圈的磁通量 Φ 随时间 的变化规律如图 44-7 所示.由此可知发电机电动势瞬时值 表达式为( )
刻线圈中的感应电动势为 e=4cos 2Tπt,C 正确;磁通4 =2πT,则穿过线圈任意时刻的磁通量 Φ=
2T π sin
2Tπt,D 错误.
第44讲 │ 考向互动探究
► 1.探交究变电考流向的二图象可交提变供的电信流息图象问题
(1)根据图象的意义,从图象的纵坐标轴上可以直接读出交变 电流的峰值,从图象的横坐标轴上可以直接读出交变电流的周期, 从而可推导角速度及频率.
第44讲 │ 考点自主梳理
图44-1
第44讲 │ 考点自主梳理
► 知识点二 交变电流的规律(线圈在中性面位置开始计时) 1 . 正 弦 式 交 变 电 流 的 变 化 规 律 : e = _E_m_s_i_n_ω_t_ , u =
_U_m__si_n_ω_t___,i=_I_m_si_n_ω__t __.其中 ω 等于线圈转动的角速度. 2.正弦式交变电流的图象如图 44-2 所示.

高三物理一轮总复习(新课标)课件:第10章交变电流传感器_3节

高三物理一轮总复习(新课标)课件:第10章交变电流传感器_3节

3.传感器是一种采集信息 的重要器件.如图所示是一 种测定压力的电容式传感 器.当待测压力F作用于可动 膜片电极时,可使膜片产生形变,引起电容的变 化,将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电 路,那么(
及电阻R3上的电流变大,则电压表的读数变大, 故①正确,②错误;若光照减弱,则光敏电阻的 阻值增大,总电阻变大,总电流减小,则热敏电 阻及光敏电阻所在的并联支路电压增大,则R3上 的分压变大,电压表示数变大,选项③正确,④ 错误.故选A.
【答案】A
【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 欧姆定律和电功率的计算式,进行分析判断.
3.霍尔元件:是能够把磁学量 磁感应强度 转 换为电学量 的传感器元件. 如图所示,在 M、N 间出现的电压称为霍尔
电压
IB 电压UH,UH=k .式中d为金属薄片的厚度,k为霍 d 材料 尔系数,由薄片的__ __决定.
三、传感器应用的一般模式
考点一 力电传感器的应用 例1在科技活动中某同学利用 自制的 电子秤来称量物体的质 量,其原理如图所示,托盘和 弹簧的质量均不计.变阻器的 滑动端与弹簧上端连接(但与弹 簧间不通电),当托盘中没有放物体时,滑动变阻 器的滑动触头正好在变阻器的最上端;设变阻器 的总电阻为R,总长度为 L,电源电动势为E,内 阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为 k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想电压 表.
(1)为使电压表中的电压读数与盘中物体的重 力成正比,请你在图中完成电压表的连接; (2)所选用电压表的量程; (3)写出物体质量与电压表读数之间的关系式.
【解析】(1)如右图. E (2)I= R+R0+r 电压表两端的最大电压为 ER Um=IR= R+R0+r ER 电压表的量程可等于或略大于 R+R0+r

高三物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 实验十一 传感器的简单应用课件

高三物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 实验十一 传感器的简单应用课件

[题组突破] 3.(多选) (2015·聊城模拟)如图实-11-7 所示,
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 ( ) 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
图实-11-7
解析
4.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件
图实-11-2
考查识图能力和数据处理方法
1根据R=UI 求出不同温度下热敏电阻的阻值。 2由R-t关系图线找出R与t的函数关系式。 3本实验的主要误差来源于温度计和电压表的读数。
[题组突破]
1.(2015·长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中,它是
利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图实
电阻的温度是
()
A.60 ℃ C.100 ℃
图实-11-3 B.80 ℃ D.120 ℃
解析
2. (2016·北京四中三模)如图实-11-4 所示,一热敏电阻 RT 放在控 温容器 M 内;A 为毫安表,量程 6 mA,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为 3 V,内阻很小;R 为电阻箱,最大 阻值为 999.9 Ω,S 为开关。已知 RT 在 95 ℃时的阻值为 150 Ω,在 20 ℃时的阻值约为 550 Ω。现要求在降温过程中测量 在 20~95 ℃之间的多个温度下 RT 的阻值。
解析
考点二 光敏电阻的应用
[典例 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 RP 在不同 照度下的阻值如下表:

高三物理总复习配套交变电流传感器时课件

高三物理总复习配套交变电流传感器时课件

电压 U 增大,装置发出警报,此时
(C)
A.RM 变大,且 R 越大,U 增大越明显
B.RM 变大,且 R 越小,U 增大越明显
C.RM 变小,且 R 越大,U 增大越明显
D.RM 变小,且 R 越小,U 增大越明显
图7
基础回放
课堂探究
随堂训练
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第3课时 传感器的原理及应用
4.如图 8 所示,R1、R2 为定值电阻,L 为小灯泡,R3 为光
制成的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的图象,若用该电阻与电池(电动势
E=1.5 V,内阻不计)、电流表(量程为 5 mA,内阻不计)、电阻箱 R′
串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电
流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属
电阻温度计”.
(1) 电 流 刻 度 较 大 处 对 应 的 温 度 刻 度 ___较__小___ ; ( 选 填 “ 较 大 ” 或
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) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
(1) 根据表中数据,请在图 3 给定的坐标系
(1)在下面的虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.
基础回放
课堂探究
随堂训练
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第3课时 传感器的原理及应用
(2)根据电路图,在图 12 的实物图上连线.
基础回放
图12
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2013版物理一轮精品复习学案:10.1 交变电流的产生与描述(选修3-2)

2013版物理一轮精品复习学案:10.1 交变电流的产生与描述(选修3-2)

第十章交变电流【高考新动向】1. 交变电流、交变电流的图象Ⅰ三年7考2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ三年10考3.理想变压器Ⅰ三年10考4.远距离输电Ⅰ三年7考实验十一:传感器的简单使用三年6考【备考指导】1.交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、峰值、有效值、周期、频率),特别是交流电的图象和有效值的计算是考查的热点.2.变压器的原理,电压比、电流比及功率关系,远距离输电问题等是考查的重点.3.将本章知识与电磁感应知识结合的力、电综合题以计算题为主.4.掌握传感器的一些简单使用和一些敏感元件的基本原理.第1节交变电流的产生与描述【考纲全景透析】一、交变电流的产生和变化规律1.交变电流大小和方向都随时间做__________变化的电流.如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流,简称正弦式电流,如图(a)所示.图12.正弦交流电的产生和变化规律(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕________________方向的轴匀速转动. (2)中性面:①定义:与磁场方向________的平面.②特点:a.线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量________,磁通量的变化率为______,感应电动势为______.b.线圈转动一周,________经过中性面.线圈每经过____________一次,电流的方向就改变一次.(3)图象:用以描述交流电随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为__________曲线.如图1(a)所示. 【答案】1.周期性2.(1)垂直于磁场 (2)①垂直 ②a.最大 零 零 b .两次 中性面 (3)正弦 二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率(1)周期T :交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s).公式:T =2πω.(2)频率f :交变电流在1 s 内完成周期性变化的________,单位是赫兹(Hz). (3)周期和频率的关系:T =________或f =________. 2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值:交变电流某一________的值,是时间的函数. (2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的________.(3)有效值:让交流与恒定电流分别通过________的电阻,如果它们在交流的一个周期内产生的________相等,则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________. (4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I =____________,U =____________,E =____________.(5)平均值:是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值. 【答案】1.(1)一次周期性 (2)次数 (3)1f 1T2.(1)时刻 (2)最大值 (3)相同 热量 有效值 (4)I m2U m2E m2【热点难点全析】考点一 正弦交流电的变化规律1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)线圈平面与中性面重合时,S ⊥B ,Φ最大,ΔΦΔt =0,e =0,i =0,电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时,S ∥B ,Φ=0,ΔΦΔt最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变. 3.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象读出或由公式E m =nBS ω求出相应峰值. (2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.如:①线圈从中性面位置开始转动,则i -t 图象为正弦函数图象,函数式为i =I m sin ωt . ②线圈从垂直中性面位置开始转动,则i -t 图象为余弦函数图象,函数式为i =I m cos ωt . 【典例1】如图(a)所示,一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中,并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时如图(b)为计时起点,并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是( )解析t=0时线圈中感应电流方向c→b→a→d 为负.经过时,线圈平面与磁场垂直,线圈中瞬时电流为零,所以D 正确,、B、C错误.答案 D考点二交变电流“四值”的比较与理解交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较【典例2】电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴,在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示.现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上,下列判断正确的是( )..线圈转动的角速度ω=100 rad/sB.在t=0.01 s时刻,穿过线圈的磁通量最大C.电热丝两端的电压U=100 VD.电热丝此时的发热功率P=1 800 W【高考零距离】【2012年】19.M1[2012·广东卷] 某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V),对此电动势,下列表述正确的有( ).最大值是50 2 V B.频率是100 Hz19.CD [解析] 由电动势的表达式可知,最大值为50 V ,而有效值为:E =502V =25 2 V ,错、C 对;ω=2πf =100π,故f =50 Hz ,周期T =1f=0.02 s ,B 错、D 对.15.M1 [2012·北京卷] 一个小型电热器若接到输出电压为10 V 的直流电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( ).5 V B .5 2 V C .10 V D .10 2 V15.C [解析] 由电流热效应可知,直流电在T 时间内产生的热量为Q 直=U 2RT =PT ,该交流电在T 时间内产生的热量为Q 交=⎝ ⎛⎭⎪⎫U max 22R=12PT ,两式联立可得,U max =10 V .本题答案为C 项.23.M1[2012·安徽卷] 图15是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引出的导线ae 和df 分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R 形成闭合电路.图16是主视图,导线ab 和cd 分别用它们的横截面来表示.已知ab 长度为L 1,be 长度为L 2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈)图15图16 图17(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;(2)线圈平面处于与中性面成φ夹角位置时开始计时,如图17所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式:(3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其他电阻均不计)23.[解析] (1)如图18所示,矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,设ab和cd的转动速度为v,则v=ω·L 2 2在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E 1=BL1v⊥由图18可知v⊥=v sinωt 则整个线圈的感应电动势为e 1=2E1=BL1L2ωsinωt图18(2)当线圈由图17位置开始运动时,在t时刻整个线圈的感应电动势为e 2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)(3)由闭合电路欧姆定律可知I=E R+r这里E为线圈产生的电动势的有效值E=E m2=BL1L2ω2则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为QR=I2RT其中T=2πω于是QR =πRω⎝⎛⎭BL1L2R+r【2011-2010年高考】1.(2011·安徽高考·T19)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B 。

2013届高考物理一轮复习课件10.3实验传感器的简单使用(人教版选修3-2)

2013届高考物理一轮复习课件10.3实验传感器的简单使用(人教版选修3-2)
第3单元 实验:传感器的简单使用
一、实验目的 1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性. 2.了解传感器在技术上的简单应用.
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.数据处理 (1)根据记录数据,把测量到的温度、电阻值填入下表中,分析 热敏电阻的特性.
次数 待测量
温度(℃) 电阻(Ω)
(2)在右图坐标系中,粗略画出热敏电阻的 阻值随温度变化的图线.
(3)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.
五、研究光敏电阻的光敏特性 1.实验步骤 (1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻 器如右图所示电路连接好,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)遮光时电阻值又是多少?并记录.
则电路总电阻为 R=R3+RR1+1RR2 2

得,I=1 A
则通过 R1 的电流 I1=2I=0.5 A (2)在 1×10-2 s~2×10-2 s 时间内 D 处于截止状态,则通过 R3 的电流 I′=R1+U R3,代入数据得 I′=0.8 A t=1 s 内 R3 消耗的电能 W=(I2R3+I′2R3)2t

【名师讲解】高三物理一轮复习:十 交变电流、传感器(36张PPT)

【名师讲解】高三物理一轮复习:十 交变电流、传感器(36张PPT)

所以在本章的复习中要注意理解图象的意义,善于运用图
象分析解决有关的问题。高考也有把本章知识与其他章的
知识相联系的综合考查,如带电粒子在加有交变电压的平
行金属板间的运动问题就是高考的一个热点。
四、高考命题趋向
1.交变电流的知识在高考题中常以选择题的形式出现。 2.命题可能性较大的知识点有交变电流的规律,有效 值的定义和应用,变压器的电压比和电流比及输入功率 和输出功率的求解,和与交变电流的图象有关的题目。
B.e=220cos 100πt(V) C.e=314sin 100πt(V) D.e=314cos 100πt(V)
【练习3】如图a所示,一矩形线圈 abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、 cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速 转动。若以线圈平面与磁场夹角为450 时(如图b)为计时起点,并规定当电 流自a流向b时电流方向为正。则下列 四幅图中正确的是( D )
3.交变电流与电学其他知识、力学知识相联系的考查,
特别应注意带电粒子在交变电场中的运动问题。
第一节 一、知识要点
交变电流
1.交变电流的产生 (1)交变电流:大小和方向均随时间作周期性变化的电 流. 其中, 方向随时间变化是交变电流的最主要特征. (2)交变电流的产生 ①矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时, 线圈中就会产生按正弦规律变化的交变电流,这种交变电 流叫正弦式交变电流. ②中性面:垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面 位置时,穿过线圈平面的磁通量最大,但磁通量的变化率 为零,此位置线圈中的感应电动势为零,且线圈每经过中 性面位置一次,感应电流的方向就改变一次.线圈每转一 周,两次经过中性面位置,感应电流的方向改变两次.
第十章
交变电流、传感器

高考物理一轮总复习 第十章 交变电流 传感器 第3讲 实验 传感器的简单使用课件(选修3-2)

高考物理一轮总复习 第十章 交变电流 传感器 第3讲 实验 传感器的简单使用课件(选修3-2)

(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 ℃(如图甲所示),则 25 ℃的刻度应在 20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧.
(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.
(2)实物连线时,一般先将串联的主体电路连接好,然后 连接并联的器材.
[跟踪训练] 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”).
考点
互动探究
考点一 热敏电阻的原理及应用
如图,一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内; 为 毫安表,量程 6 mA,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动 势约为 3 V,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为 999.9 Ω; S 为开关.已知 RT 在 95 ℃时的阻值为 150 Ω,在 20 ℃时的 阻值约为 550 Ω.现要求在降温过程中测量在 95 ℃~20 ℃之 间的多个温度下 RT 的阻值.
毫安表的示数 I0,并记录电阻箱的读数 R0,根据欧姆定律有
I0=R0+E150
;将 Ω
RT
的温度降为
T1(20
℃<T1<95
℃);调节
电阻箱,使得毫安表的读数仍为 I0,记录电阻箱的读数为 R1,
根据欧姆定律:
I0=R1+ERT1,则R0+E150 Ω=R1+ERT1,解得 RT1=R0- R1+150 Ω.
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图甲
随堂备考演练
图乙
(3)完成接线后的主要实验步骤:①往保温杯里加一些热 水,待温度计稳定时读出温度计值;②调节滑动变阻器, 快速测出几组电压表和电流表的值;③重复①和②,测量 不同温度下的数据;④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏 安特性曲线. 答案 见解析
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
基本实验要求
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实验拓展探究
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基本实验要求
实验考点聚焦
实验拓展探究
随堂备考演练
图10-3-2
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练

(1)在图10-3-2(a)中画出实验电路 图. (2)根据电路图,在图10-3-2(b)所示 的实物图上连线. (3)简要写出完成接线后的主要实验步 骤. 解析 常温下待测热敏电阻的阻值(约4~ 5 Ω)较小,应该选用安培表外接法.热 敏电阻的阻值随温度的升高而减小,热敏 电阻两端的电压由零逐渐增大,滑动变阻 器选用分压式. (1)实验电路如图甲所示. (2)根据电路图,连接实物图如图乙所 实验拓展探究 基本实验要求 实验考点聚焦
图10-3-6
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指 B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大 C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小 D.如果用带了手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作 解析 电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个 极板,把导体层当做另一个极板,故A正确;手指与屏的接触 面积越大,即两个极板的正对面积越大,故电容越大,B正 确,C错误;如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反 应,这是因为手与导体层距离较大,不能引起导体层电场的变 化,D错误. 答案 AB
2013届高考一轮物理复习课件选修3-2第十章交变电流 传感器(教科版)
第3讲
实验十一
传感器的简单应用
实验目的
1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性. 2.了解传感器在技术上的简单应用.
基本实验要求
实验考点聚焦
实验拓展探究
随堂备考演练
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.
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RP在不同照度下的阻值如下表: 照度/lx 电阻/kΩ 0.2 75 0.4 40 0.6 28 0.8 23 1.0 20 1.2 18
基本实验要求
实验考点聚焦
实验拓展探究
随堂备考演练
热敏电阻传感器
【例1】 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏 安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲 线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5 Ω. 将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量 的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图 中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻 约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0~20 Ω)、开关、导线若干.
3
干.
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
解析 (1)根据图表中的数据,在坐标纸上描点连线,得 到如图所示的变化曲线.
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阻值随照度变化的特点:光敏电阻的阻值随光照度的增大 非线性减小. (2)因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,此 时光敏电阻阻值为20 kΩ,两端电压为2 V,电源电动势 为3 V,故应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10 kΩ,即选用R1;此电路的原理图如图所示.
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图10-3-5
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A.飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则 飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数仍为 正 B.飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则 飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数为 负 C.飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为零 D.飞船在圆轨道上运行时,电压表示数所对应的加速度大小应 约为9.8 m/s2 解析 该装置在地面上静止时,kx=mg,指针指在表盘中央的零 刻度处;飞船在加速上升的过程中,kx>mg,滑动头下移,此 时,电压表的示数为正;飞船在竖直减速返回地面的过程中,加 速度方向向上,此时电压表示数仍为正,故A对、B错;飞船在圆 轨道上运行时,飞船中的物体处于完全失重状态,a=g,弹簧恢 基本实验要求 实验考点聚焦 复原长,电压表示数不为零,故C错、D对. 实验拓展探究 随堂备考演练
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答案 (1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见解析 光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 (2)电路原理图见解析图
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【例3】 一中学生为发射的“神舟七号”载人 飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装 置,其原理可简化为如图10-3-5所示.连 接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动 触头连接,该装置在地面上静止时其电压表 的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度 的两侧分别标上对应的正、负加速度值.关 于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运 行和回收过程中示数的判断正确的是 ( ).
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实验过程
一、研究热敏电阻的热敏特性
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二、研究光敏电阻的光敏特性
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注意事项
在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以 1. 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.
(1)根据表中数据,请在图10-3-3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.
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图10-3-3
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(2)如图10-3-4所示,当1、2两端 所加电压上升至2 V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1.0 lx时 启动照明系统,在虚线框内完成电路原 理图. 图10-3-4 (不考虑控制开关对所设计电路的影 响)提供的器材如下: 光敏电阻RP(符号 ,阻值 见上表) 直流电源E(电动势3 V,内阻不计); 定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ, R =40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);开关S及导线若
【例4】 如图10-3-6所示,电容式触摸屏的构造主要是在玻 璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保 护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导 体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是 导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容), 四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的 距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强 弱,准确算出触摸点的位置.由以上信息可知 ( ).
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