實驗十二傳感器的簡單使用實驗十二傳感器的簡單使用實驗基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ)核心探究核心探究實驗基礎(chǔ)實驗基礎(chǔ) 解讀實驗解讀實驗萃取精華萃取精華一、研究熱敏電阻的熱敏特性一、研究熱敏電阻的熱敏特性二、研究光敏電阻的光敏特性二、研究光敏電阻的光敏特性注意事項注意事項1.1.在做熱敏電阻實驗時在做熱敏電阻實驗時,加熱水后要等一會兒再測其阻值加熱水后要等一會兒再測其阻值,以使電阻溫以使電阻溫度與水的溫度相同度與水的溫度相同,并同時讀出水溫并同時讀出水溫.2.2.在做光敏電阻實驗時在做光敏電阻實驗時,如果效果不明顯如果效果不明顯,可將電阻部分電路放入帶蓋的可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中紙盒中,并通過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強度并通過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強度.3.3.歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零.核心探究核心探究 通法悟道通法悟道拓寬思路拓寬思路探究點一基礎(chǔ)性實驗探究點一基礎(chǔ)性實驗【典例典例1 1】(2018(2018福建龍巖模擬福建龍巖模擬)某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材現(xiàn)有器材:直流恒流電源直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.(1)(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,請你在如圖請你在如圖(甲甲)所示所示的實物圖上連線的實物圖上連線.解析解析:(1)(1)直流恒流電源在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定直流恒流電源在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定,故只需要將電壓故只需要將電壓表與電阻并聯(lián)測量出電壓即可表與電阻并聯(lián)測量出電壓即可,實物圖連線如圖實物圖連線如圖.答案答案:(1)(1)見解析見解析(2)(2)實驗的主要步驟實驗的主要步驟:正確連接電路正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水在保溫容器中注入適量冷水,接通電源接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值的電流值;在保溫容器中添加少量熱水在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān)閉合開關(guān),斷斷開開關(guān)開開關(guān);重復(fù)第重復(fù)第步操作若干次步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù)測得多組數(shù)據(jù).解析解析:(2)(2)本實驗要測量電阻值和溫度值的關(guān)系本實驗要測量電阻值和溫度值的關(guān)系.電阻要用歐姆定律計算電阻要用歐姆定律計算,由由于電流恒定且已知于電流恒定且已知,故需測量電壓和溫度故需測量電壓和溫度.答案答案:(2)(2)記錄電壓表電壓值溫度計示數(shù)記錄電壓表電壓值溫度計示數(shù)(3)(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得如圖并據(jù)此繪得如圖(乙乙)所示所示的的R-tR-t關(guān)系圖線關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-tR-t關(guān)系式關(guān)系式R=R=+t t().().(保留三位有效數(shù)字保留三位有效數(shù)字)解析解析:(3)(3)從圖中取相距較遠的兩個特殊點從圖中取相距較遠的兩個特殊點,代入代入R=RR=R0 0+kt+kt計算計算,有有120=R120=R0 0+50k+50k104=R104=R0 0+10k+10k解得解得R R0 0=100=100,k,k=0.400=0.400故該熱敏電阻的故該熱敏電阻的R-tR-t關(guān)系式為關(guān)系式為R=100+0.400t.R=100+0.400t.答案答案:(3)100(3)1000.4000.400方法技巧方法技巧 解決傳感器實驗的主要方法解決傳感器實驗的主要方法(1)(1)在高中階段關(guān)于傳感器的實驗主要側(cè)重于實驗電路的設(shè)計與連接、實驗數(shù)在高中階段關(guān)于傳感器的實驗主要側(cè)重于實驗電路的設(shè)計與連接、實驗數(shù)據(jù)的處理或根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫圖像據(jù)的處理或根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫圖像.(2)(2)實驗電路一般采用滑動變阻器的分壓或限流實驗電路一般采用滑動變阻器的分壓或限流,電流表的內(nèi)接或外接電流表的內(nèi)接或外接.(3)(3)數(shù)據(jù)的處理一般是圖像法數(shù)據(jù)的處理一般是圖像法,要充分利用好實驗得到的數(shù)據(jù)獲得實驗結(jié)果要充分利用好實驗得到的數(shù)據(jù)獲得實驗結(jié)果.(4)(4)連接實物圖時連接實物圖時,一般先將串聯(lián)的主體電路連接好一般先將串聯(lián)的主體電路連接好,然后連接并聯(lián)的器材然后連接并聯(lián)的器材,最最后一定要進行檢查后一定要進行檢查.【針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練】(2018(2018江蘇南通模擬江蘇南通模擬)()(多選多選)如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖的示意圖,圖中虛線表示激光圖中虛線表示激光,圓柱體表示隨傳送帶運動的貨物圓柱體表示隨傳送帶運動的貨物,其中其中R R1 1為光敏為光敏電阻電阻,R,R2 2為定值電阻為定值電阻,此光電計數(shù)器的基本工作原理是此光電計數(shù)器的基本工作原理是()A.A.當光照射當光照射R R1 1時時,信號處理系統(tǒng)獲得高電壓信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B.B.當光照射當光照射R R1 1時時,信號處理系統(tǒng)獲得低電壓信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C.C.信號處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計數(shù)一次信號處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計數(shù)一次D.D.信號處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計數(shù)一次信號處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計數(shù)一次BDBD解析解析:激光照在光敏電阻激光照在光敏電阻R R1 1上上,信號處理系統(tǒng)與信號處理系統(tǒng)與R R1 1并聯(lián)并聯(lián),其電壓就是其電壓就是R R1 1兩端的電壓兩端的電壓,當貨物擋光時當貨物擋光時R R1 1阻值大阻值大,電壓高電壓高,貨物擋光一次貨物擋光一次,就計數(shù)就計數(shù)(貨物的個數(shù)貨物的個數(shù))一次一次,所以所以B,DB,D正確正確,A,C,A,C錯誤錯誤.【教師備用教師備用】(2018(2018湖北咸寧模擬湖北咸寧模擬)一些材料的電阻隨溫度的升高而變化一些材料的電阻隨溫度的升高而變化.如如圖圖(甲甲)是由某金屬材料制成的電阻是由某金屬材料制成的電阻R R隨溫度隨溫度t t變化的圖像變化的圖像,若用該電阻與電池若用該電阻與電池(電動勢電動勢E=1.5 V,E=1.5 V,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計)、電流表、電流表(量程為量程為5 5 mAmA,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計)、電阻箱、電阻箱RR串串聯(lián)起來聯(lián)起來,連接成如圖連接成如圖(乙乙)所示的電路所示的電路,用該電阻做測溫探頭用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡單的就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計金屬電阻溫度計”.(1)(1)電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度 (選填選填“較大較大”或或“較小較小”););(2)(2)若電阻箱阻值若電阻箱阻值R=150,R=150,當電流為當電流為5 5 mAmA時對應(yīng)的溫度數(shù)值為時對應(yīng)的溫度數(shù)值為 .解解析析:(1)(1)由由題題圖圖(甲甲)可可知知,溫溫度度升升高高,電電阻阻阻阻值值增增大大,電電路路中中電電流流減減小小,因因此此電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小.(2)(2)電電流流為為5 5 mAmA時時,電電路路總總電電阻阻為為300 300,電電阻阻箱箱阻阻值值R=150 R=150,則則R=R=150,150,由題圖由題圖(甲甲)得對應(yīng)的溫度為得對應(yīng)的溫度為50.50.答案答案:(1)(1)較小較小(2)50(2)50探究點二創(chuàng)新性實驗探究點二創(chuàng)新性實驗高考創(chuàng)新實驗例析高考創(chuàng)新實驗例析【典典例例2 2】(2017(2017江江蘇蘇卷卷,11),11)某某同同學(xué)學(xué)通通過過實實驗驗制制作作一一個個簡簡易易的的溫溫控控裝裝置置,實實驗驗原原理理電電路路圖圖如如圖圖(甲甲)所所示示,繼繼電電器器與與熱熱敏敏電電阻阻R Rt t、滑滑動動變變阻阻器器R R串串聯(lián)聯(lián)接接在在電電源源E E兩兩端端,當當繼繼電電器器的的電電流流超超過過15 15 mAmA時時,銜銜鐵鐵被被吸吸合合,加加熱熱器器停停止止加加熱熱,實實現(xiàn)現(xiàn)溫溫控控.繼電器的電阻約為繼電器的電阻約為20,20,熱敏電阻的阻值熱敏電阻的阻值R Rt t與溫度與溫度t t的關(guān)系如下表所示的關(guān)系如下表所示t/t/t/t/30.030.030.030.040.040.040.040.050.050.050.050.060.060.060.060.070.070.070.070.080.080.080.080.0R R R Rt t t t/199.5199.5199.5199.5145.4145.4145.4145.4108.1108.1108.1108.181.881.881.881.862.962.962.962.949.149.149.149.1(1)(1)提供的實驗器材有提供的實驗器材有:電源電源E E1 1(3 V,(3 V,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計)、電源、電源E E2 2(6 V,(6 V,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計)、滑、滑動變阻器動變阻器R R1 1(0(0200)200)、滑動變阻器、滑動變阻器R R2 2(0(0500)500)、熱敏電阻、熱敏電阻R Rt t、繼電器、繼電器、電阻箱電阻箱(0(0999.9)999.9)、開關(guān)、開關(guān)S S、導(dǎo)線若干、導(dǎo)線若干.為使該裝置實現(xiàn)對為使該裝置實現(xiàn)對303080 80 之間任一溫度的控制之間任一溫度的控制,電源電源E E應(yīng)選用應(yīng)選用(選填選填“E E1 1”或或“E E2 2”),”),滑動變阻器滑動變阻器R R應(yīng)選用應(yīng)選用 (選填選填“R R1 1”或或“R R2 2”).”).答案答案:(1)E(1)E2 2R R2 2(2)(2)實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測量各接點用多用電表測量各接點間的電壓間的電壓,則應(yīng)將如圖則應(yīng)將如圖(乙乙)所示的選擇開關(guān)旋至所示的選擇開關(guān)旋至 (選填選填“A A”“”“B B”“C C”或或“D D”).).(3)(3)合上開關(guān)合上開關(guān)S,S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查,在圖在圖(甲甲)中中,若只有若只有b,cb,c間斷間斷路路,則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a,ba,b時指針時指針(選填選填“偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”),),接入接入a,ca,c時指針時指針 (選填選填“偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”).).解析解析:(2)(2)要用多用電表的直流電壓擋檢測故障要用多用電表的直流電壓擋檢測故障,應(yīng)將選擇開關(guān)旋至應(yīng)將選擇開關(guān)旋至C.(3)C.(3)如如果只有果只有b,cb,c間斷路間斷路,說明說明b b點與電源的負極間沒有形成通路點與電源的負極間沒有形成通路,a,ba,b間的電壓為間的電壓為零零,電表接在電表接在a,ba,b間時間時,指針不偏轉(zhuǎn)指針不偏轉(zhuǎn);c;c點與電源的負極間形成通路點與電源的負極間形成通路,a,a與電源與電源的正極相通的正極相通,a,ca,c間有電壓間有電壓,因此兩表接入因此兩表接入a,ca,c間時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)間時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).答案答案:(2)C (3)(2)C (3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)(4)排除故障后排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為欲使銜鐵在熱敏電阻為50 50 時被吸合時被吸合,下列操作步驟正確順下列操作步驟正確順序是序是 .(.(填寫各步驟前的序號填寫各步驟前的序號)將熱敏電阻接入電路將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至將阻值調(diào)至108.1 108.1 解解析析:(4)(4)排排除除故故障障后后,欲欲使使銜銜鐵鐵在在熱熱敏敏電電阻阻為為 50 50 時時被被吸吸合合,應(yīng)應(yīng)先先斷斷開開開開關(guān)關(guān),用用電電阻阻箱箱替替換換熱熱敏敏電電阻阻,并并將將阻阻值值調(diào)調(diào)至至108.1 108.1,合合上上開開關(guān)關(guān),調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)滑滑動動變變阻阻器器的的阻阻值值,直直至至觀觀察察到到繼繼電電器器的的銜銜鐵鐵被被吸吸合合,這這時時斷斷開開開開關(guān)關(guān),將將電電阻阻箱箱從從電電路路中中移移除除,將將熱熱敏敏電電阻阻接接入入電電路路.因因此此操操作作步步驟驟的的正正確確順順序序是是.解析解析:(4)(4)【創(chuàng)新創(chuàng)新/改進點分析改進點分析】1.1.考查方式的創(chuàng)新考查方式的創(chuàng)新:不再研究熱敏電阻的特性不再研究熱敏電阻的特性,而是利用熱敏電阻的特性將而是利用熱敏電阻的特性將熱敏電阻與繼電器組成溫度控制裝置熱敏電阻與繼電器組成溫度控制裝置,來考查傳感器的原理、多用電表的使來考查傳感器的原理、多用電表的使用等用等.2.2.設(shè)問方式的創(chuàng)新設(shè)問方式的創(chuàng)新:利用多用電表的電壓擋利用多用電表的電壓擋,進行電路的故障排查進行電路的故障排查.【典例典例3 3】(2016(2016全國全國卷卷,23),23)現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)統(tǒng),要求當熱敏電阻的溫度達到或超過要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 60 時時,系統(tǒng)報警系統(tǒng)報警.提供的器材有提供的器材有:熱敏電阻、報警器熱敏電阻、報警器(內(nèi)阻很小內(nèi)阻很小,流過的電流超過流過的電流超過I Ic c時就會報警時就會報警),),電阻箱電阻箱(最大最大阻值為阻值為999.9),999.9),直流電源直流電源(輸出電壓為輸出電壓為U,U,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計),),滑動變阻器滑動變阻器R R1 1(最大最大阻值為阻值為1 000),1 000),滑動變阻器滑動變阻器R R2 2(最大阻值為最大阻值為2 000),2 000),單刀雙擲開關(guān)一個單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干.在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),已知已知U U約為約為18 18 V,IV,Ic c約為約為10 10 mAmA;流過報警器的電流流過報警器的電流超過超過20 20 mAmA時時,報警器可能損壞報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在在60 60 時阻值為時阻值為650.0.650.0.(1)(1)完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線.解析解析:(1)(1)報警系統(tǒng)電路連線如圖所示報警系統(tǒng)電路連線如圖所示.答案答案:(1)(1)見解析見解析(2)(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器電路中應(yīng)選用滑動變阻器 (填填“R“R1 1”或或“R“R2 2”).”).答案答案:(2)R(2)R2 2(3)(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng):電路接通前電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實驗要求根據(jù)實驗要求,這一阻值為這一阻值為 ;滑動變阻器滑動變阻器的滑片應(yīng)置于的滑片應(yīng)置于(填填“a a”或或“b b”)端附近端附近,不能置于另一端的原因是不能置于另一端的原因是 .將開關(guān)向?qū)㈤_關(guān)向 (填填“c c”或或“d d”)端閉合端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至直至 .(4)(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合將開關(guān)向另一端閉合,報警系統(tǒng)即可正常使用報警系統(tǒng)即可正常使用.解析解析:(3)(3)電路接通前電路接通前,電阻箱電阻應(yīng)與熱敏電阻的臨界阻值一致電阻箱電阻應(yīng)與熱敏電阻的臨界阻值一致,即為即為650.0,650.0,滑動變阻滑動變阻器滑片應(yīng)置于器滑片應(yīng)置于b b端附近端附近,若滑片置于若滑片置于a a端端,電路接通后電流會超過電路接通后電流會超過20 mA,20 mA,報警器可能損壞報警器可能損壞.將開關(guān)向?qū)㈤_關(guān)向c c端閉合端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片緩慢移動滑動變阻器的滑片,使報警器開始報警使報警器開始報警.答案答案:(3)650.0(3)650.0b b接通電源后接通電源后,流過報警器的電流會超過流過報警器的電流會超過20 20 mAmA,報警器可能損壞報警器可能損壞c c報警器開始報警報警器開始報警【創(chuàng)新創(chuàng)新/改進點分析改進點分析】1.1.考查方式的創(chuàng)新考查方式的創(chuàng)新:利用熱敏電阻的特性利用熱敏電阻的特性,組成由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)組成由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng),考查實物電路圖的連接、器材選取、實驗步驟等考查實物電路圖的連接、器材選取、實驗步驟等.2.2.實驗原理的改進實驗原理的改進:用電阻箱來等效替代具體溫度下的熱敏電阻用電阻箱來等效替代具體溫度下的熱敏電阻.模擬創(chuàng)新實驗沖關(guān)模擬創(chuàng)新實驗沖關(guān)1.1.為了節(jié)能和環(huán)保為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng).光控開關(guān)可采光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制用光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可照度可以反映光的強弱以反映光的強弱,光越強照度越大光越強照度越大,照度單位為照度單位為lx).lx).某光敏電阻某光敏電阻R Rosos在不同照度在不同照度下的阻值如表下的阻值如表:照度照度照度照度(lx)(lx)(lx)(lx)0.20.20.20.20.40.40.40.40.60.60.60.60.80.80.80.81.01.01.01.01.21.21.21.2光敏光敏光敏光敏電電電電阻阻阻阻(kkkk)757575754040404028282828232323232020202018181818(1)(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)根據(jù)表中數(shù)據(jù),請在圖請在圖(甲甲)的坐標系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的的坐標系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線曲線,并說明阻值隨照度變化的特點并說明阻值隨照度變化的特點.思路點撥思路點撥:(1)(1)當照度降低到當照度降低到1.0 lx1.0 lx時時,光敏電阻的阻值為光敏電阻的阻值為20 20 kk.解析解析:(1)(1)描繪圖像應(yīng)注意描繪圖像應(yīng)注意:圖線應(yīng)用平滑曲線圖線應(yīng)用平滑曲線,而不能畫成各點的連線而不能畫成各點的連線,光光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖(a)(a)所示所示,光敏電阻的阻值隨光照光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小度的增大非線性減小.答案答案:見解析見解析(2)(2)如圖如圖(乙乙)所示所示,當當1,21,2兩端所加電壓上升至兩端所加電壓上升至2 V2 V時時,控制開關(guān)自動啟動照明控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)系統(tǒng).請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路,給給1,21,2兩端提供電壓兩端提供電壓,要求當天色漸要求當天色漸暗照度降低至暗照度降低至1.0 lx1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)時啟動照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.(.(不考慮不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下提供的器材如下:光敏電阻光敏電阻R Rosos(符號符號 ,阻值見上表阻值見上表););直流電源直流電源E(E(電動勢電動勢3 V,3 V,內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計););定值電阻定值電阻:R:R1 1=10 k,R=10 k,R2 2=20 k,R=20 k,R3 3=40=40 kk(限選其中之一并在圖中標出限選其中之一并在圖中標出););開關(guān)開關(guān)S S及導(dǎo)線若干及導(dǎo)線若干.思路點撥思路點撥:(2)(2)依據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理依據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,串聯(lián)一個合適的分壓電阻使光敏電串聯(lián)一個合適的分壓電阻使光敏電阻兩端的電壓達到阻兩端的電壓達到2 V.2 V.答案答案:見解析見解析【創(chuàng)新創(chuàng)新/改進點分析改進點分析】1.1.數(shù)據(jù)處理的改進數(shù)據(jù)處理的改進:利用給定的光敏電阻阻值隨照度變化的圖表描繪出曲線利用給定的光敏電阻阻值隨照度變化的圖表描繪出曲線進行數(shù)據(jù)分析進行數(shù)據(jù)分析.2.2.設(shè)問方式的創(chuàng)新設(shè)問方式的創(chuàng)新:根據(jù)研究光敏電阻的阻值隨光照強度變化情況設(shè)計如何根據(jù)研究光敏電阻的阻值隨光照強度變化情況設(shè)計如何利用光敏電阻控制電路利用光敏電阻控制電路.2.2.(2018(2018湖北黃石模擬湖北黃石模擬)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等等.如圖如圖(甲甲)所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的U-IU-I關(guān)系圖線關(guān)系圖線.(1)(1)實驗室提供的器材有實驗室提供的器材有:電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(A(阻值范圍阻值范圍0 010)10)、滑動變阻器、滑動變阻器B(B(阻值范圍阻值范圍0 0100)100)、電動勢為、電動勢為6 V6 V的電源的電源(不計不計內(nèi)阻內(nèi)阻)、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干.該同學(xué)做實驗時該同學(xué)做實驗時,滑動變阻器選用的是滑動變阻器選用的是(選填選填“A”A”或或“B”);B”);請在圖請在圖(乙乙)的方框中畫出該實驗的電路圖的方框中畫出該實驗的電路圖.解析解析:(1)(1)為方便實驗操作為方便實驗操作,滑動變阻器可以選滑動變阻器可以選A;A;小燈泡電阻較小小燈泡電阻較小,電流傳感電流傳感器應(yīng)采用外接法器應(yīng)采用外接法,描繪小燈泡伏安特性曲線描繪小燈泡伏安特性曲線,電壓與電流應(yīng)從零開始變化電壓與電流應(yīng)從零開始變化,滑滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法動變阻器應(yīng)采用分壓接法,如圖如圖(a)(a)所示所示.答案答案:(1)A(1)A實驗電路圖見解析實驗電路圖見解析(2)(2)如果將該小燈泡接入圖如果將該小燈泡接入圖(丙丙)所示的電路中所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為已知電流傳感器的示數(shù)為0.3 0.3 A,A,電源電動勢為電源電動勢為3 V.3 V.則此時小燈泡的電功率為則此時小燈泡的電功率為W,W,電源的內(nèi)阻為電源的內(nèi)阻為.答案答案:(2)0.69(0.66(2)0.69(0.660.720.72均可均可)2.33(2.002.33(2.002.672.67均可均可)【創(chuàng)新創(chuàng)新/改進點分析改進點分析】1.1.實驗器材的改進實驗器材的改進:用電壓傳感器、電流傳感器替代電壓表和電流表用電壓傳感器、電流傳感器替代電壓表和電流表.2.2.數(shù)據(jù)處理的改進數(shù)據(jù)處理的改進:聯(lián)立燈泡的伏安特性曲線和電源的伏安特性曲線求解聯(lián)立燈泡的伏安特性曲線和電源的伏安特性曲線求解.3.3.考查方式的創(chuàng)新考查方式的創(chuàng)新:設(shè)計了同一個電路既考查了小燈泡的伏安特性曲線又設(shè)計了同一個電路既考查了小燈泡的伏安特性曲線又考查了測電源的電動勢和內(nèi)阻考查了測電源的電動勢和內(nèi)阻.