10-08-实验探究：热敏电阻的原理及应用

实验探究：热敏电阻的原理及应用1.基础知识2.典例剖析4.创新实验3.跟踪训练第十章交变电流传感器第2页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录1.基础知识第3页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、冷水、热水、导线等．【实验目的】1．认识热敏电阻的特性．2．了解传感器在技术上的简单应用．【实验器材】闭合电路的欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察【实验原题】第4页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【实验过程】一、研究热敏电阻的热敏特性第5页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录第6页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录注意事项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．欧姆表每次换挡后都要重新调零.第7页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录2.典例剖析第8页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【例1】一些材料的电阻随温度的升高而变化。如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E＝1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA，内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________；(选填“较大”或“较小”)(2)若电阻箱阻值R′＝150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________℃。50较小转解析第10页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【备选】用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大．RL的测量结果如下表所示.温度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0阻值RL(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：图1第11页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录(1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线．图1图2实物连线如图所示实物连线中的注意点：R1与RT并联，再与R2串联；滑动变阻器为限流接法；各电表的“+、－”极性，开关控制整个电路.第12页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录(2)为了验证RL与t之间近似为线性关系，在图3坐标纸上作RL－t关系图线．温度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0阻值RL(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7绘图数据：第一步：描点第二步：画线图4第13页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录审题析疑(1)等效电阻RL的阻值可由欧姆定律求出.(2)环境温度通过绘出的RL-t关系图线找出.转解析(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图4所示．电流表的读数为________，电压表的读数为________．此时等效电阻RL的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度约为________．115mA5.00V43.5Ω64.0℃图4第15页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录3.跟踪训练第16页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录负温度系数热敏电阻随温度的降低，电阻增大；反之随温度的升高，其电阻减小．【跟踪训练】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,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“大”或“小”)．(2)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20℃(如图甲所示),则25℃的刻度应在20℃的刻度的______(填“左”或“右”)侧．(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(可增加元器件)设计一个电路．解析(1)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(1)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20℃的刻度的右侧．(3)如图所示．答案(1)小(2)右(3)见解析小右解析显隐第17页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录4.创新实验第18页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【跟踪训练】如图示,一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆；E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小；R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω,S为开关.已知RT在95℃时的阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在20℃～95℃之间的多个温度下RT的阻值.(1)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：a．依照实验原理电路图连线。b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃。c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。d．闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数I0，并记录__________。e．将RT的温度降为T1(20℃T195℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录______________________________。f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝____________________。g．逐步降低T1的数值，直到20℃为止；在每一温度下重复步骤e、f。转解析仍为I0电阻箱的读数R1R0－R1＋150Ω电阻箱的读数R0