一种光敏电阻与光线关系的实验装置

刘承甲

摘 要：一种光敏电阻与光線关系的实验装置，其特征在于：包括基板，在基板的一侧安装开关和滑动变阻器，在基板的另一侧安装电流表和电源接线端子，电流表和滑动变阻器之间的基板上安装能竖直滑动的光源，该光源下方设置能竖直滑动的托架，托架上放置透明颜色片，在托架下方的基板上设置一电阻盒，在电阻盒上端面设置光敏电阻插槽；所述开关、滑动变阻器、光源和电源接线端子通过连接线串联成光源回路，所述电阻盒、光敏电阻插槽、电流表和电源接线端子通过连接线串联成光敏电阻回路，所述光源回路和光敏电阻回路之间通过电源接线端子并联，所述连接线设置在基板底面。

关键词：光敏电阻；变阻器；接线端子；透明颜色片；插槽

中图分类号：TN201 文献标识码：A

1.背景技术

光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应，一般结构是：包括光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极，当有光线照射到光敏电阻时，产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使阻值迅速下降。除了亮点组和暗电阻这两个重要参数以外，还包括光谱响应、光照特性等参数，其中光谱响应是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度，光照特性是指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。这两个参数在教学演示时需要手持实验设备进行演示，非常的不方便。

2.内容

本实验装置的目的在于克服现有技术的不足，提供能调整光源距离、能变化不同颜色光线以及能改变光照度的一种光敏电阻与光线关系的实验装置。

本实验装置采取的技术方案是：

一种光敏电阻与光线关系的实验装置，其特征在于：包括基板，在基板的一侧安装开关和滑动变阻器，在基板的另一侧安装电流表和电源接线端子，电流表和滑动变阻器之间的基板上安装能竖直滑动的光源，该光源下方设置能竖直滑动的托架，托架上放置透明颜色片，在托架下方的基板上设置一电阻盒，在电阻盒上端面设置光敏电阻插槽。

所述开关、滑动变阻器、光源和电源接线端子通过连接线串联成光源回路，所述电阻盒、光敏电阻插槽、电流表和电源接线端子通过连接线串联成光敏电阻回路，所述光源回路和光敏电阻回路之间通过电源接线端子并联，所述连接线设置在基板底面。

而且，电流表和滑动变阻器之间的基板上设置一底座，该底座上竖直安装导柱，导柱的上端外缘套装滑动套，该滑动套上穿装一能将滑动套定位在导柱上的顶丝，滑动套上连接一水平梁的一端，该水平梁的另一端连接一弹性卡具，该弹性卡具内嵌装一微型手电筒。

而且，微型手电筒下方的导柱下端外缘套装另一个滑动套，该滑动套上穿装一能将滑动套定位在导柱上的另一个顶丝，滑动套上连接另一个水平梁的一端，该水平梁的另一端连接托架，该托架上部开槽放置颜色片，该颜色片下方的托架开孔位于光敏电阻插槽的上方。

本实验装置的优点和积极效果是：开关、滑动变阻器、光源串联在电源接线端子并构成光源回路，其中滑动变阻器的动触点的位置变化，可以改变光源的亮度，电阻盒、光敏电阻插槽、电流表也串联在电源接线端子上并构成光敏电阻回路，光敏电阻插槽上插上光敏电阻，光源发光照射，可以在托架上放置不同颜色的透明颜色片，以改变入射光的颜色，另外还可以调整滑动套的位置以改变光源的竖直高度，通过上述结构的配合，可以使学生了解并掌握，光源在高度不同、光源亮度不同、颜色不同的情况下，光敏电阻回路中电流表指针的变化，使学生更简便的将理论与实践结合在一起。

3.具体实施方式

下面结合实施例，对本实验装置进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实验装置的保护范围。

一种光敏电阻与光线关系的实验装置，如图1所示，本实验装置的创新在于：包括基板19，在基板的一侧安装开关2和滑动变阻器1，在基板的另一侧安装电流表14和电源接线端子15，电流表和滑动变阻器之间的基板上安装能竖直滑动的光源9，该光源下方设置能竖直滑动的托架11，托架上放置透明颜色片1，在托架下方的基板上设置一电阻盒23，在电阻盒上端面设置光敏电阻插槽22。

所述开关、滑动变阻器、光源和电源接线端子通过连接线串联成光源回路，所述电阻盒、光敏电阻插槽、电流表和电源接线端子通过连接线串联成光敏电阻回路，所述光源回路和光敏电阻回路之间通过电源接线端子并联，为了布线整齐，避免凌乱，可以在基板底面制出一个长槽，将连接线设置在该长槽内。

本实施例中，电流表和滑动变阻器之间的基板上设置一底座18，该底座上竖直安装导柱4，导柱的上端外缘套装滑动套5，该滑动套上穿装一能将滑动套定位在导柱上的顶丝3，滑动套上连接一水平梁6的一端，该水平梁的另一端连接一弹性卡具8的连接部7，该弹性卡具内嵌装一微型手电筒9。

微型手电筒下方的导柱下端外缘套装另一个滑动套，该滑动套上穿装一能将滑动套定位在导柱上的另一个顶丝，滑动套上连接另一个水平梁的一端，该水平梁的另一端连接托架的连接座10，该托架上部开槽12的底面16放置颜色片，该颜色片下方的托架开孔17位于光敏电阻插槽的上方。

电阻盒内部设置一保护电阻，其与光敏电阻插槽串联连接，透明颜色片制成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的单色颜色，光敏电阻20的两个导线21分别插在两个光敏电阻插槽内，其光敏面朝向透明颜色片。

本实验装置中，开关、滑动变阻器、光源串联在电源接线端子并构成光源回路，其中滑动变阻器的动触点的位置变化，可以改变光源的亮度，电阻盒、光敏电阻插槽、电流表也串联在电源接线端子上并构成光敏电阻回路，光敏电阻插槽上插上光敏电阻，光源发光照射，可以在托架上放置不同颜色的透明颜色片，以改变入射光的颜色，另外还可以调整滑动套的位置以改变光源的竖直高度，通过上述结构的配合，可以使学生了解并掌握，光源在高度不同、光源亮度不同、颜色不同的情况下，光敏电阻回路中电流表指针的变化，使学生更简便的将理论与实践结合在一起。

4.附图说明

图1是本实验装置的结构示意图。

参考文献

[1]曹丕显，吴林涛，柳杰，等.高中科学创新发明探索[M].深圳：海天出版社，2012.

[2]任隆良，谷晋骐.物理实验[M].天津：天津大学出版社，2011.endprint