1、第三节 传感器的工作原理及其应用第十章 交变电流 传感器展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器一、研究热敏电阻的特性 1实验原理 闭合电路的欧姆定律，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、烧杯、凉水和热水展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器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 没有热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
2、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，并记录展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器二、研究光敏电阻的特性 1实验原理 闭合电路的欧姆定律，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、电源、导线 展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器3实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按实验 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)
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,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器一、研究热敏电阻的特性 1数据处理 在如图所示坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器2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 3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，并同时读出水温展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第
4、十章 交变电流 传感器二、研究光敏电阻的特性 1数据处理 根据记录数据分析光敏电阻的特性 2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.3注意事项(1)实验中，如果效果不明显，可将光敏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展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器热敏电阻的特性及应用 如图所示，图甲为热敏电阻的 Rt 图象，图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100
5、 .当线圈的电流大于或等于 20 mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势 E9.0 V，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(选填“A、B端”或“C、D 端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在 50，可变电阻 R的阻值应调节为_.A、B端260展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器解析(1)恒温箱内的加热器应接在 A、B 端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高随着恒温箱内温度升高，热敏电阻
6、 R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于 20 mA 时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻 R 的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于 20 mA 时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器(2)要使恒温箱内的温度保持在 50，即 50 时线圈内的电流为 20 mA.由闭合电路欧姆定律 IErRR，r 为继电器的电阻由题图甲可知，50 时热敏电阻的阻值为 90 ，所以
7、 REI(rR)260 .展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器光敏电阻的应用为了节能和环保，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)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻(k)75 40 28 23 20 18 展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器(1)根据表中数据，请在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展
8、示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器(2)如图所示，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(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：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关 S 及导线若干展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器解析(1)光敏电阻的阻值随光照度
9、变化的曲线如图甲所示特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 甲 乙(2)控制开关自动启动照明系统，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，即此时光敏电阻阻值为20 k，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 k，即选用R1，电路原理图如图乙所示答案 见解析展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计;滑动变阻器全长为L，重力加速度为g，V为理想电压表 当 木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头
10、位于图中a点，此时电压表示数为零在木板上放置质量为m的重物，滑动 变 阻 器的触头随木板一起下移由电压表的 示数U 及 其 他 给 定 条件，可计算出弹簧的劲度系数k.力电传感器的实际应用展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器(1)写出m、U与k之间所满足的关系式(2)已知E1.50 V,L12.0 cm,g9.80 m/s2.测量结果如下表:m(kg)1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U(V)0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 mLkEgU展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流
11、传感器在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线；mU直线的斜率为_kg/V；弹簧的劲度系数k_N/m(结果均保留三位有效数字)见解析图10.01.23103展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器解析(1)设放置质量为 m 的物体时弹簧压缩量为 x，则有mgkx又 UxLE解得 mLkEgU.(2)用描点法作图，作出的图象如图所示展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器选取(0,0)、(0.90,9)两点，则斜率为mU 900.900 kg/V10.0 kg/V.因 mLkEgU，故LkEgmU，kmUEgL10.01.509.800.120N/m1.23103 N/m.展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器展示经典例题储备基础理论演练知能优化栏目导引第十章 交变电流 传感器本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
