高中人教物理选修3-2 第十一章 实验十二.doc

实验十二　传感器的简单使用
1．研究热敏电阻的热敏特性
装置及器材
操作要领
(1)绝缘：热敏电阻要绝缘处理。
(2)适当：“欧姆”挡要选择适当的倍率。
(3)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，以使电阻温度与水的温度相同。
(5)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阻的阻值。
2.研究光敏电阻的光敏特性
装置及器材
操作要领
(1)连接：按图示电路连接好。
(2)选挡：多用电表置于“×100”挡。
(3)调零：要先进行欧姆调零再测量。
(4)遮光：用手掌(或黑纸)遮光，改变射到光敏电阻上的光的多少。
(5)重新调零：欧姆表每次换挡后都要重新调零。
(6)记录：记下不同光照下光敏电阻的阻值。
数据处理
(1)研究热敏电阻的热敏特性
①在RT－t坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
②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
①根据记录数据分析光敏电阻的特性。
②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。
误差分析
(1)温度计读数带来误差。
(2)多用电表读数带来误差。
(3)热敏电阻与水温不同带来误差。
(4)作RT－t图象时的不规范易造成误差。
热点一　教材原型实验
命题角度　温度传感器
【例1】　(2018·北京石景山区二模)某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：
热敏电阻Rt(常温下约8 kΩ)、温度计、电流表A(量程1 mA，内阻约200 Ω)、电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)、电池组E(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、开关S、导线若干、烧杯和水。
图1
(1)根据实验所提供的器材，设计实验电路，画在图1甲所示的方框中。
(2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据你所设计的实验电路，补充完成实物间的连线。
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于______ (填“a”或“b”)端。
(4)实验小组利用完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的R t－t图象如图2中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外，关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法，下列说法中正确的是(　　)
图2
A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大
B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小
C．温度升高到一定值后，电流表宜采用外接法
D．温度升高到一定值后，电流表宜采用内接法
解析　(1)本实验中要探究热敏电阻的温度特性曲线，故滑动变阻器采用分压接法，同时热敏电阻阻值较大，故应采用电流表内接法；如图甲所示
　
(2)根据电路图连接实物图，如图乙所示。
(3)因当滑动触头打到a端时待测电路电压或电流为零，从而保护电流表，故答案为a。
(4)由于电流表内接，电流表的分压使电压表读数大于热敏电阻两端的电压，故A正确；当温度升高到一定值后，电阻变小，则电流表应选用外接