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2023版高考物理一轮总复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件
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这是一份2023版高考物理一轮总复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件，共18页。PPT课件主要包含了注意事项，量电路图，图S11-1，图S11-2，4R1，图D57，图S11-3，为其最大阻值的，图S11-4等内容，欢迎下载使用。
一、研究热敏电阻的热敏特性
二、研究光敏电阻的光敏特性
1.在做热敏实验时，加开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.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.
考点 1 温度传感器的应用
【典题 1】(2020 年新课标Ⅲ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 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为 100 Ω).
(1)在图 S11-1 所给的器材符号之间画出连线，组成测
(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________kΩ(保留两位有效数字).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 S11-2 甲所示.
(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 kΩ.由图甲求得，此时室温为________ ℃(保留三位有效数字).
(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乙所示. 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_______(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为________kΩ(保留两位有效数字).
解析：(1)滑动变阻器用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接.连线如图所示.
1.8 kΩ.(3)由题图甲可以直接读得该电阻的阻值为 2.2 kΩ对应的温度为 25.5 ℃.(4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少.而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以 R1 为热敏电阻.由图线可知，温度为 50 ℃时，R1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得E＝I(R1＋R2)，U＝IR2，代入数据解得 R2＝1.2 kΩ.
答案：(1)如图 D57 所示 (2)1.8 (3)25.5
考点 2 光电传感器的应用
【典题 2】(2020 年安徽皖江名校联考)如图 S11-3 所示，某同学利用光敏电阻 R(光照越强电阻越小)和电磁继电器设计了一个简单的自动照明系统，天黑时灯泡自动开启，天亮时灯泡自动熄灭.继电器线圈的电阻为 50 Ω，当线圈中的电流大于 10 mA 时，继电器的衔铁被吸合.为继电器供电的电池电动势 E＝1.5 V，内阻可忽略不计，图中的“电源”是为灯泡供电的电源.
(1)应该把灯泡接在______(填“A、B 端”或“C、D
(2)已知滑动变阻器 R′的最大阻值为 50 Ω，下面两种规格的光敏电阻应该选择____(填“甲”或“乙”).
光敏电阻甲：白天正午时电阻最小值为 5 Ω，完全没有光照时电阻最大值为 300 Ω；光敏电阻乙：白天正午时电阻最小值为 2 Ω，完全没有光照时电阻最大值为 50 Ω.(3)若第(2)问中所选光敏电阻在下午 7 点钟时的阻值
，如果要使此时灯泡刚好自动开启，滑
动变阻器 R′的接入电阻应该为________Ω；若想让灯泡开启时间提前，应将滑动变阻器 R′的接入电阻调______(填“大”或“小”).
解析：(1)当光照较强时，线圈中的电流大，所以白天线圈中的电流是大的，此时线圈中的电流应该大于 10 mA，衔铁吸合，灯泡此时熄灭，所以应该把灯泡接在 A、B 端.
(2)已知电池电动势 E＝1.5 V，当线圈中的电流等于
10 mA 时，回路中的总阻值为 150 Ω，所以灯泡要想晚上开启，回路中的总阻值得大于 150 Ω ，因为滑动变阻器R′的最大阻值为 50 Ω，继电器线圈的电阻为 50 Ω，所以光敏电阻接入阻值需要大于 50 Ω时，灯泡才会开启，所以光敏电阻应该选甲.
(3)光敏电阻在下午 7 点钟时的阻值为其最大阻值的
，此时光敏电阻的阻值为 75 Ω，要使此时灯泡刚好自动
开启，则滑动变阻器 R′的接入电阻 R′＝150－50－75 Ω＝25 Ω，想让灯泡开启时间提前，说明开启时光敏电阻的阻值比下午 7 点钟时光敏电阻的阻值小，则滑动变阻器R′的接入电阻应调大.答案：(1)A、B 端 (2)甲 (3)25 大
考点 3 力电传感器的实际应用
【典题 3】(2021 年山东德州质检)某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图 S11-4 甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开.控制电路中电源的电动势为 9 V，内阻为 2 Ω，继电器线圈电阻为 8 Ω，滑动
变阻器连入电路的电阻为 50 Ω.当控制电路中的电流大于0.06 A 时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆.
一、研究热敏电阻的热敏特性
二、研究光敏电阻的光敏特性
1.在做热敏实验时，加开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.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.
考点 1 温度传感器的应用
【典题 1】(2020 年新课标Ⅲ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 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为 100 Ω).
(1)在图 S11-1 所给的器材符号之间画出连线，组成测
(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________kΩ(保留两位有效数字).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 S11-2 甲所示.
(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 kΩ.由图甲求得，此时室温为________ ℃(保留三位有效数字).
(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乙所示. 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_______(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为________kΩ(保留两位有效数字).
解析：(1)滑动变阻器用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接.连线如图所示.
1.8 kΩ.(3)由题图甲可以直接读得该电阻的阻值为 2.2 kΩ对应的温度为 25.5 ℃.(4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少.而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以 R1 为热敏电阻.由图线可知，温度为 50 ℃时，R1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得E＝I(R1＋R2)，U＝IR2，代入数据解得 R2＝1.2 kΩ.
答案：(1)如图 D57 所示 (2)1.8 (3)25.5
考点 2 光电传感器的应用
【典题 2】(2020 年安徽皖江名校联考)如图 S11-3 所示，某同学利用光敏电阻 R(光照越强电阻越小)和电磁继电器设计了一个简单的自动照明系统，天黑时灯泡自动开启，天亮时灯泡自动熄灭.继电器线圈的电阻为 50 Ω，当线圈中的电流大于 10 mA 时，继电器的衔铁被吸合.为继电器供电的电池电动势 E＝1.5 V，内阻可忽略不计，图中的“电源”是为灯泡供电的电源.
(1)应该把灯泡接在______(填“A、B 端”或“C、D
(2)已知滑动变阻器 R′的最大阻值为 50 Ω，下面两种规格的光敏电阻应该选择____(填“甲”或“乙”).
光敏电阻甲：白天正午时电阻最小值为 5 Ω，完全没有光照时电阻最大值为 300 Ω；光敏电阻乙：白天正午时电阻最小值为 2 Ω，完全没有光照时电阻最大值为 50 Ω.(3)若第(2)问中所选光敏电阻在下午 7 点钟时的阻值
，如果要使此时灯泡刚好自动开启，滑
动变阻器 R′的接入电阻应该为________Ω；若想让灯泡开启时间提前，应将滑动变阻器 R′的接入电阻调______(填“大”或“小”).
解析：(1)当光照较强时，线圈中的电流大，所以白天线圈中的电流是大的，此时线圈中的电流应该大于 10 mA，衔铁吸合，灯泡此时熄灭，所以应该把灯泡接在 A、B 端.
(2)已知电池电动势 E＝1.5 V，当线圈中的电流等于
10 mA 时，回路中的总阻值为 150 Ω，所以灯泡要想晚上开启，回路中的总阻值得大于 150 Ω ，因为滑动变阻器R′的最大阻值为 50 Ω，继电器线圈的电阻为 50 Ω，所以光敏电阻接入阻值需要大于 50 Ω时，灯泡才会开启，所以光敏电阻应该选甲.
(3)光敏电阻在下午 7 点钟时的阻值为其最大阻值的
，此时光敏电阻的阻值为 75 Ω，要使此时灯泡刚好自动
开启，则滑动变阻器 R′的接入电阻 R′＝150－50－75 Ω＝25 Ω，想让灯泡开启时间提前，说明开启时光敏电阻的阻值比下午 7 点钟时光敏电阻的阻值小，则滑动变阻器R′的接入电阻应调大.答案：(1)A、B 端 (2)甲 (3)25 大
考点 3 力电传感器的实际应用
【典题 3】(2021 年山东德州质检)某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图 S11-4 甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开.控制电路中电源的电动势为 9 V，内阻为 2 Ω，继电器线圈电阻为 8 Ω，滑动
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