1、实验十四探究传感器元件特性及简单应用1热敏电阻的特性2光敏电阻的特性1在做热敏电阻实验时，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。2在做光敏电阻实验时，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光的多少。3欧姆表每次换挡后都要重新调零。考点1热敏电阻的特性及应用(2020全国卷)已知一热敏电阻当温度从10 升至60 时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 )、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 )。(1)在图甲中所给
2、的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。甲(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为_k(结果保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示。乙(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 k。由图乙可知，此时室温为_ (结果保留3位有效数字)。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图丙所示。图中，E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达
3、到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ，则图中_(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一定值电阻的阻值应为_k(结果保留2位有效数字)。丙【自主解答】解析：(1)根据题意利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系，设计电路。由于电压表为理想电表，所以应采用电流表外接电路。由于滑动变阻器R的最大阻值为 20 ，远小于热敏电阻阻值，所以应采用滑动变阻器分压接法，见答案图。(2)若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 5.5 V和3.0 mA，由欧姆定律可得此时热敏电阻的阻值为R1.8 k。(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电
4、阻的阻值为2.2 k。由题图乙可知，对应图线中纵坐标值为2.2 k点的横坐标值为25.5 ，所以此时室温为25.5 。(4)由串联电路规律，即 ，要求开始报警时环境温度为50 ，对应图线中横坐标值为50 点的纵坐标值为0.8 k，则图中R1应使用热敏电阻，由 可得另一定值电阻的阻值应为R21.2 k。答案：(1)如图所示(2)1.8(3)25.5(4)R11.2考点2光敏电阻的特性及应用为了节能环保，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)。(1)某光敏电阻R在不同照
5、度下的阻值如表所示，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为1.0 lx 时的电阻约为_ k。照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k5.83.72.82.31.8甲(2)街道路灯自动控制模拟电路如图乙所示，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_(选填“A、B”或“B、C”)之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件。乙(3)用多用电表“10 ”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为_ 。已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁
6、将被吸合。图中直流电源的电动势E6 V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(010 ，2 A)、R2(0200 ，1 A)、R3(01 750 ，0.1 A)。要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择_(选填“R1”“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地_(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。丙【自主解答】解析：(1)根据题图甲直接读出照度为 1.0 lx 时的电阻约为2.0 k。(2)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以白天光敏电阻的阻值小，电路中的电流大，电磁铁将被吸住，动触点与C接通；晚上光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的
7、电流小，动触点与A接通。所以要达到晚上灯亮、白天灯灭的效果，路灯应接在A、B之间。电路图见答案图。(3)欧姆表的读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是14，倍率是“10 ”，所以电阻值是1410 140 ；天色渐暗照度降低至 1.0 lx 时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是2.0 k，电路中的电流是2.0 mA，RR光1 000 ，所以要选择滑动变阻器R3。由于光变暗时，光敏电阻变大，分得的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小滑动变阻器的电阻。答案：(1)2.0(2)A、B如图所示(3)140R3减小考点3利用传感器设计简单的自动控制装置(1)如图甲所示为某宾馆的房
8、卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个_(填电路元件名称)接在干路上。(2)如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁体的卡P插入盒子Q中，这时由于磁体吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内的各种用电器。当继电器工作时，c、d相吸，a、b便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。甲乙 【自主解答】解析：(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入槽中，房间内所有的灯和插座都不工作，所以房卡相当于干路上的开关。(2)将开关B与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在的电路与交流电源接成回路，即按87，45，69，13，210连接起来，构成正常的电门卡电路，如图所示。答案：(1)开关(2)见解析图