实验十一 传感器的简单应用

1．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．

(1)画出实验电路图．

(2)根据电路图，在上图所示的实物图上连线． 答案：见解析

解析：常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小．应该选用安培表外接法．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式．

(1)实验电路如图所示．

(2)根据电路图，连接实物图如图所示．

2．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S.此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r

一定．则以下说法正确的是( )

A．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大 B．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U增大

C．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大 D．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变

答案：D 解析：由题中电路图可看出，电压表V测量的是路端电压大小，电路稳定时

R2支路中无电流，R2两端电压为零，将R2的滑动触头向b端移动不会影响电压表V和电流表

A的读数，故选项A错误；两极板A、B之间的电压等于光敏电阻R1两端的电压，用更强的光照射R1，R1的阻值变小，电路电流I变大，路端电压U变小，R3两端电压变大，R1两端电压变小，则小球重新达到稳定后θ变小，故选项B、C均错误；设强光照射R1前电压表V和电流表A的示数分别为U1、I1，强光照射R1后电压表V和电流表A的示数分别为U2、I2，则E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解得r＝U2－U1ΔU＝，可见选项D正确． I1－I2ΔI3．(2015·长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势

E＝9.0 V，内电阻不计；G为灵敏电流表，其内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温

度的变化关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )

A．60 ℃ C．100 ℃

B．80 ℃ D．120 ℃

答案：D 解析：当t＝20 ℃时，由图可知R＝4 kΩ，根据闭合电路欧姆定律E＝I(Rg

＋R)，解得Rg＝0.5 kΩ； 当I2＝3.6 mA时，R＝2 kΩ，对应的热敏电阻温度为120 ℃.