第十一章-实验-利用传感器设计并制作简单的自动控课件.pptx

1、1创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破实验利用传感器设计并制作简单的实验利用传感器设计并制作简单的 自动控制装置自动控制装置2创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破1.研究热敏电阻的热敏特性研究热敏电阻的热敏特性装置及器材装置及器材操作要领操作要领 (1)绝缘：热敏电阻要绝缘处理绝缘：热敏电阻要绝缘处理。(2)适当：适当：“欧姆欧姆”挡要选择适当的倍率。挡要选择适当的倍率。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电阻温等待：加开水后要等一会儿再测阻值，以使电阻温度与水的温度相同。度与水的温度相同。(5)

2、重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电记录：记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电阻的阻值。阻的阻值。3创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破2.研究光敏电阻的光敏特性研究光敏电阻的光敏特性装置及器材装置及器材操作要领操作要领 (1)连接：按图示电路连接好。连接：按图示电路连接好。(2)选挡：多用电表置于选挡：多用电表置于“100”挡。挡。(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。调零：要先进行欧姆调零再测量。(4)遮光：用手掌遮光：用手掌(或黑纸或黑纸)遮光，改变射到光敏电阻遮光，改变射到光敏电阻

3、上的光的多少。上的光的多少。(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。(6)记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。4创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破数据处理数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性研究热敏电阻的热敏特性在在RTt坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。结论：半导体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。结论：半导体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研究光敏电阻的光敏特性

4、根据记录数据分析光敏电阻的特性。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。阻变大。5创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破误差分析误差分析(1)温度计读数带来误差。温度计读数带来误差。(2)多用电表读数带来误差。多用电表读数带来误差。(3)热敏电阻与水温不同带来误差。热敏电阻与水温不同带来误差。(4)作作RTt图象时的不规范易造成误差。图象时的不规范易造成误差。6创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破【例【例1】 利用负温度系数热敏电阻制作的

5、热传感器，一般体积很小，可以用来测量很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。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_(填填“大大”或或“小小”)。教材原型实验教材原型实验7创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的

6、温度刻度，就能直接显示出上述电路中，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热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图如图1甲所示甲所示)，则，则25 的刻度的刻度应在应在20 的刻度的的刻度的_(填填“左左”或或“右右”)侧。侧。图图1(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(可增加元器件可增加元器件)设计一个电路。设计一个电路。8创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破解析解析(1)因为负温度系数热敏电阻温度降

7、低时，电阻增大。故电路中电流会减小。因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大。故电路中电流会减小。(2)由由(1)的分析知，温度越高，电流越大，的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大电流，故在的刻度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧。的刻度的右侧。(3)如图所示。如图所示。答案答案(1)小小(2)右右(3)见解析见解析9创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破【例【例2】 光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件(照度是描述光的强弱的物理照度是描述光的强弱的物理量，单位为量，单位为(lx)，某同学想用下列器材探究光的照度与光敏

8、电阻的阻值之间的关系：，某同学想用下列器材探究光的照度与光敏电阻的阻值之间的关系：光敏电阻光敏电阻RL；电流表电流表A(量程量程00.6 A)；直流直流电源电源E(26 V，内阻忽略不计，内阻忽略不计)；电阻箱电阻箱R；开关开关S；导线导线若干。已知没有光照时该光敏电阻的阻值为若干。已知没有光照时该光敏电阻的阻值为80 ，照度为，照度为1.2 lx时光敏电阻的时光敏电阻的阻值约为阻值约为20 。现要求测量照度从。现要求测量照度从0增加到增加到1.2 lx的多个光强下的的多个光强下的RL的阻值。的阻值。10创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。

9、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：完成下列实验步骤中的填空：依照实验原理电路图连线；依照实验原理电路图连线；调节光照强度为零；调节光照强度为零；将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0和和_；11创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破将光照强度调为将光照强度调为0.1 lx，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录，记录_；则光照强度调为则光照强度调为0.1 lx时光敏电阻的阻值时光敏电阻的阻值RL_

10、；逐步提高光照强度值，每次增大逐步提高光照强度值，每次增大0.1 lx，直至达到，直至达到1.2 lx为止；在每一光照强度下重为止；在每一光照强度下重复步骤复步骤可得到不同光强下的可得到不同光强下的RL的阻值。的阻值。解析解析(1)光敏电阻的阻值较大，如果用电流表直接测量光敏电阻电流，读数误差光敏电阻的阻值较大，如果用电流表直接测量光敏电阻电流，读数误差较大，为减小实验误差，可将光敏电阻与电阻箱并联，用电流表测干路电流，电较大，为减小实验误差，可将光敏电阻与电阻箱并联，用电流表测干路电流，电路图如图所示：路图如图所示：12创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破13创新设计创新设计实验

11、整合双基过关实验探究热点突破【例【例3】 (2017江苏单科江苏单科)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图路图如图2甲所示，继电器与热敏电阻甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器、滑动变阻器R串联接在电源串联接在电源E两端，当两端，当继电器的电流超过继电器的电流超过1 5 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约器的电阻约20 ，热敏电阻的阻值，热敏电阻的阻值Rt与温度与温度t的关系如下表所示。的关系如下表所示。实验拓展创新实验拓展创新t/30.040.05

12、0.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.114创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(1)提供的实验器材有：电源提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计，内阻不计)、电源、电源E2(6 V，内阻不计，内阻不计)、滑动变、滑动变阻器阻器R1(0200 )、滑动变阻器、滑动变阻器R2(0500 )、热敏电阻、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱、继电器、电阻箱(0999.9 )、开关、开关S、导线若干。、导线若干。为使该装置实现对为使该装置实现对3080 之间任一温度的控制，电源之间任一温度的控制，电源E应选用应选用_(选填选填“E1”或或“E

13、2”)，滑动变阻器，滑动变阻器R应选用应选用_(选填选填“R1”或或“R2”)。图图215创新设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至则应将如图乙所示的选择开关旋至_(选填选填“A”“B”“C”或或“D”)。(3)合上开关合上开关S，用调节好的多用电表进行排查。在图甲中，若只有，用调节好的多用电表进行排查。在图甲中，若只有b、c间断路，则应间断路，则应发现表笔接入发现表笔接入a、b时指针时指针_(选填选填“偏转偏

14、转”或或“不偏转不偏转”)，接入，接入a、c时指针时指针_(选填选填“偏转偏转”或或“不偏转不偏转”)。(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是_。(填写各步骤前的序号填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 16创新

15、设计创新设计实验整合双基过关实验探究热点突破(2)因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选C。(3)只有只有b、c间断路，表笔接入间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间形不成闭合电路，则电间时，电表与电源之间形不成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入表指针不偏转，表笔接入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转。间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转。(4)欲使衔铁在欲使衔铁在50 被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1 ，操，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 ，闭合开关，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为答案答案(1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转不偏转偏转 (4)17本节内容结束