高中物理实验传感器的简单应用
传感器技术在物理测量中的应用
传感器技术在物理测量中的应用随着科技的不断进步，传感器技术的应用范围也越来越广泛。
传感器是一种能够将物理量（如温度、压力、湿度等）转化为电信号的装置，它们在物理测量中起着至关重要的作用。
本文将探讨传感器技术在物理测量中的应用，并介绍几个具体的案例。
1. 温度传感器的应用温度传感器是传感器技术中最常见的一种。
它能够精确测量环境或物体的温度，并将数据转化为电信号输出。
在物理测量中，温度传感器的应用非常广泛。
例如，在工业生产中，温度传感器可以用于监测设备的工作温度，以确保其正常运行。
此外，温度传感器还可以应用于气象预报、热力学实验等领域。
2. 压力传感器的应用压力传感器是另一种常见的传感器，它用于测量液体或气体的压力。
在物理测量中，压力传感器的应用也非常广泛。
例如，在化工行业中，压力传感器可以用于检测管道或容器的压力，以确保工业过程的安全运行。
此外，压力传感器还可以应用于汽车制造、航空航天等领域。
3. 光传感器的应用光传感器是一种能够检测光线强度和光谱的传感器。
它在物理测量中有着重要作用。
例如，在光学实验中，光传感器可以用于测量光线的强度和频率，从而帮助科学家们研究光学现象。
此外，光传感器还可以应用于环境监测、光电子技术等领域。
4. 重力传感器的应用重力传感器是一种可以测量体重或物体质量的装置。
它在物理测量中起着重要作用。
例如，在健康领域中，重力传感器可以用于测量人体的体重，从而帮助医生评估患者的健康状况。
此外，重力传感器还可以应用于运动学研究、建筑工程等领域。
传感器技术在物理测量中的应用还远不止于此。
例如，湿度传感器可以用于监测空气的湿度，加速度传感器可以用于测量物体的加速度等。
这些传感器的应用不仅可以提高测量的精度和准确度，还能够实现自动化控制系统的实时监测与反馈。
尽管传感器技术在物理测量中的应用已经取得了巨大的进展，但仍然存在一些挑战和问题。
例如，传感器的灵敏度、稳定性、精确度等方面仍有提升的空间。
高中物理 专题12 传感器的简单使用(解析版)
专题12 传感器的简单使用【2023高考课标解读】1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．【2023高考热点解读】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按如图所示连接好实物。
②将热水分几次注入烧杯中，测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。
③总结：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，观察光敏电阻的变化情况。
④用黑纸遮光时，观察光敏电阻的变化情况。
⑤总结：光照增强光敏电阻阻值变小，光照减弱光敏电阻阻值变大。
例1.如图所示，一热敏电阻R T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R T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R T的阻值。
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。
(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线。
b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃。
c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。
d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________。
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。
传感器在高中物理实验中的应用
传感器在高中物理实验中的应用摘要：物理实验教学是新学科的要求，也是物理教学的重要阶段。
在这一过程中，不仅培养学生学习物理的兴趣，而且培养学生的认真观察，培养自己的分析比较、判断、总结和提高自身综合素质的习惯，都是有益的。
因此，实验物理教学在实施注重培养学生创新精神和实用技能的优质教育方面发挥着独特和不可替代的作用。
关键词：传感器；高中物理实验；应用策略引言随着新客户的到来，物理学习越来越多，强调了学生真正参与实验和学习知识应用的重要性。
因此，信息技术越来越多地用于实验教学，特别是在传感器中。
传感器显示教师自己无法进行的实验，并降低误差率。
传感器的使用使学生能够改善体验，提高学生的素质。
一、高中物理实验教学的现状（一）没有得到足够的重视从实际情况来看，虽然很多教师都知道物理实验教学的重要性，知道实验对学生物理学习能力提升有很大的帮助。
但是，在应试教育理念的影响下，还是有部分学校和教师过于关注学生的物理卷面成绩。
因此，在日常教学过程中，就会过多地去关注学生对于课本理论知识的理解和掌握，却没有在课堂教学中充分重视实验教学。
这样一来就导致学生的实践能力无法得到提升，使学生对于物理实验操作不是很理解，就会在很大的程度上影响到学生的物理学习情况。
（二）教学方法单一我国当前的教育环境普遍存在教师教学风格沉闷、教学方法单一的情况,导致课堂氛围枯燥无趣。
高中生的学业压力较大,枯燥乏味的课堂学习更无法吸引学生的兴趣,教师要把握好学生的青春发育阶段,利用学生的兴趣和活泼好动的特点,加强引导,提高学生的自控力,学生对一些未知的事情充满好奇,教师如果不能加强引导,学生的课堂注意力难以集中,导致听课效率不高,也影响着教学效率,不利于学生夯实基础,为今后的物理学习埋下隐患。
物理作为连续性学习很强的学科,需要打好基础,由浅入深。
除此之外,一些教师没有多角度思考问题,只是一味地注重知识的灌输和讲解,没有考虑学生的听课效果和理解程度,更没有针对学生学习情况改变教学技巧,这是忽略学生作为课堂主体的一种表现。
高中物理实验课程【高中物理实验课程】实验11 传感器的简单使用 含解析
实验十一传感器的简单使用考纲解读1。
知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用。
2。
能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。
3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．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、铁架台、烧杯、凉水和热水．3．实验步骤（1)按实验原理图甲连接好电路,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、电源．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乙所示电路连接好，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，观察多用电表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，观察多用电表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．考点一温度传感器的应用例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值，测量电路如图2所示,图中的电压表内阻很大．实验中的部分实验数据测量结果如表所示。
高中物理实验12传感器的简单使用
高中物理实验十二、传感器的简单使用江苏省特级教师 戴儒京一、 实验光敏电阻（课程标准教科书人教版选修3－2第57页）实验原理：当光辐射到光敏电阻的表面，使载流子浓度增加，从而降低了材料的电阻。
两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可以加直流电压，也可以加交流电压。
图 1将G R 的感光面朝上，然后按图1连接电路，分别用2个电压传感器测量1R 和G R 两端的电压，假设两电压传感器测到的电压分别为1U ，2U ，那么112R U U R G，只要预先知道1R 的大小就能计算出光敏电阻的阻值来。
为了定量地观测光敏电阻的电阻值随光照强度的变化，实验中还需要使用光强传感器同时测量光照的强度。
实验目的： 观察光敏电阻 实验装置：计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，电阻箱，光敏电阻，学生直流电源，导线若干。
实验步骤：1．调节1R 电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如Ω=40001R ），将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab ”数字化信息系统；2．把两个电压传感器的两个信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器接到1R 两端，把连接2通道的电压传感器接到G R 两端。
3．将光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开实验模板“光敏电阻”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，在“公式编辑”中建立物理量电流11R U I =;光敏电阻1122R U U I U R ⋅==； 4．点击“开始”按钮，用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，然后再慢慢把挡光物撤掉，观察实验数据曲线，最后结束实验。
实验数据记录与分析：1．光敏电阻的阻值随时间的变化2．光敏电阻的阻值与光照强度的关系此次实验选择14000R=Ω，通过上面的数据曲线可以看出，光照变强以后，电阻的确变小了。
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.。
高中物理实验12 传感器的简单使用
实验十二传感器的简单使用（原卷版）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。
b.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。
结论:光敏电阻的阻值被光照射时发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大。
高中物理选修3第3讲实验十一传感器的简单应用
【典例2】 利用光敏电阻制作的光传感 器,记录了传送带上工件的输送情况,如 图甲所示为某工厂成品包装车间的光 传感记录器,光传感器B能接收到发光 元件A发出的光，每当工件挡住A发出 的光时,光传感器就输出一个电信号,并 在屏幕上显示出电信号与时间的关系, 如图乙所示.若传送带始终匀速运动,每 两个工件间的距离为0.2 m,则下列说法 正确的是( ). A．传送带运动的速度是0.1 m/s B．传送带运动的速度是0.2 m/s C．该传送带每小时输送3 600个工件 D．该传送带每小时输送7 200个工件
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◆ 01抓住四个要求◆
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二、研究光 敏电阻的光 敏特性
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1.抓住四个要求 2.聚焦两个热点 3.随堂基础演练
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◆ 01抓住四个要求◆
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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．
【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．
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第3讲 实验十一 传感器 的简单应用
聚焦 两个 热点
1.热点一 2.热点二
热敏电阻的原理及应用 光敏电阻的原理及应用
备选视频展台
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随堂 基础演练
传感器和探测器在物理学实验中的应用
传感器和探测器在物理学实验中的应用随着科技的不断发展，各种传感器和探测器在物理学实验中发挥着越来越重要的作用。
传感器能够测量物理量，探测器可以探测粒子，两个技术结合在一起可以大大提高实验的准确性和精度。
本文将分几个方面介绍传感器和探测器在物理学实验中的应用。
一、传感器在物理学实验中的应用1.温度传感器温度是物理学中非常重要的物理量，它关系到物质的状态和物性。
在物理实验中，温度传感器常常被用来测量物质的温度。
温度传感器分为热敏电阻、热电偶、红外线温度传感器等多种。
其中热敏电阻是一种重要的温度传感器，它基于物质的电阻随温度的变化而变化的原理，将温度变化转化为电气信号输出。
2.力传感器在物理学实验中，力传感器被广泛应用于测量力的大小和方向。
力传感器一般为电桥形式，通过感受力的作用，产生电压信号输出。
力传感器种类繁多，例如压力传感器、剪应力传感器、扭力传感器等。
其中压力传感器被广泛应用于测量压力和重量等物理量。
3.光学传感器光学传感器常常被用于光学实验和物理学研究中。
它能够感知光的变化，产生电气信号输出。
光学传感器分为接触式和非接触式光学传感器。
接触式光学传感器是指传感器与被测物体接触才能够工作的传感器，通常被用于光学实验。
非接触式光学传感器是指无需接触即可测量光的传感器，典型的非接触光学传感器有光电二极管、光电三极管等。
二、探测器在物理学实验中的应用1.核探测器核探测器是一种测量高能粒子的装置。
通过探测粒子的特征，核探测器能够获得粒子的能量、种类和轨迹等信息。
核探测器种类繁多，包括正电子发射探测器、闪烁体探测器、半导体探测器等。
其中，闪烁体探测器是一种常用的核探测器，在高能物理领域广泛应用。
2.暗物质探测器暗物质探测器是通过测量暗物质粒子与普通物质的相互作用来进行暗物质的探测。
暗物质探测器种类繁多，包括液体气体双相探测器、固体核晶体探测器等。
随着暗物质研究的不断深入，暗物质探测器也在不断发展和更新。
3.中微子探测器中微子是一种质量极小、几乎没有与物质相互作用的基本粒子。
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．
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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．
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【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 ℃.
物理第10章 第3讲 实验十一 《传感器的简单应用》(人教版) Word版含解析
第3讲实验十一传感器的简单应用1．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )．A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池解析发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错．答案BC2.如图1所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明( )．图1A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好答案BD2．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )．A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D项错．答案 D4．如图2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( )．图2A．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AB5. 如图3所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是________，发生这一现象的主要原因是________(填字母代号)．图3A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化解析电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I＝ER＋r 可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．答案变暗 C6．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．图4(1)在图4(a)中画出实验电路图．(2)根据电路图，在图4(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．解析图甲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示．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。
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实验十三传感器的简单应用
【教学目的】
1、观察热敏电阻的阻值是如何随热信号而变化的。
2、观察光敏电阻的阻值是如何随光信号而变化的。
【教学重点】
热敏电阻的阻值随热信号而变化的情况。
光敏电阻的阻值随光
信号而变化的情况。
【教学难点】
温度自动控制实验
【实验原理】
传感器是能将所感受到的物理量（如力、热，光、声等）转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件，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，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制的目的。
【注意事项】
使用热敏电阻时，不要让其骤冷骤热，以免损坏。
【实验器材】
1、学生电源，
2、热敏电阻，
3、光敏电阻，3、计数器，
4、放大器，
5、烧杯2个，
6、温度计，
7、手电筒，
8、水瓶，
9、水桶，10电壶。
【实验步骤】
1、将热敏电阻两端与多用电表两表笔相连，接入有少量冷
水并插有温度计的烧杯中，将组装成如图所示的实验装置。
将多用电表的选择开关置于欧姆档并选择适当的倍率，观
察表盘所示热敏电阻的阻值。
分若干次向烧杯中倒入开
水，，观察不同温度下热敏电阻阻值。
2、将光敏电阻和多用电表连接成如图所示的电路：将多用
电表选择开关置于电阻朱的适当倍率上，用手电筒的光照
射光敏电阻，观察电表指示的阻值。
3、观察光电计数的实验。
3、实验结论：热敏电阻的阻值随温度升高而变小，光敏电
阻的阻值有光照时阻值变小。
【实验小结】
该实验使用的电源只能用6V的稳压电源，若改用甲电池或干电池，都会因为电流太大，而损坏放大器。
【作业布置】
设计温度自动控制装置：要求温度升高自动报警。