最新精编高中高考物理二轮复习专题集训10-3传感器及其应用及解析

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解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-传感器

绝密★启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-传感器一、单选题1.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计构造和原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度()A．方向向左，大小为B．方向向右，大小为C．方向向左，大小为D．方向向右，大小为【答案】D【解析】滑块随导弹一起做加速运动，向左偏离O点的距离为x，使左侧弹簧被压缩，右侧弹簧被拉长，则滑块所受合力为2kx，方向向右，故加速度方向向右．由牛顿第二定律得2kx＝ma，滑块加速度大小为a＝，故选D.2.如图所示，R T为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因()①热敏电阻温度升高，其他条件不变；②热敏电阻温度降低，其他条件不变；③光照增强，其他条件不变；④光照减弱，其他条件不变A．①③B．①④C．②③D．②④【答案】D【解析】电压表示数变大，而R3为定值电阻，说明流经R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于R T减小或R1增大，由正温度系数热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故②、④正确，①、③错误．3.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．4.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是()①若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极，电路中有从b到a 的电流③若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流④若电流表有示数，则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，则说明压力F不发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤【答案】A【解析】当F向上压膜片电极时，板间距离减小，电容器的电容将增大．当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q＝CU，故带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数．反之，电流计有示数时，压力F必发生变化．5.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中不正确的是()A．电压表V的示数为22 VB．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数减小C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表A的示数增大D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大【答案】A【解析】由图象可知，输入的电压为220 V，变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为22 V，电压表测的是半导体热敏材料的电压，R1、R2的总电压为22 V，所以电压表的示数小于22 V，所以A错误；当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1两端的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R2两端的电压就要减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也就要增大，由于R1的电阻不变，由P＝I2R1可知，电阻R1的功率变大，所以B、C、D正确；故选A.6.如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把重力值转换成电信号，将电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值．若滑动变阻器上A、B间距为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()A．G＝(2－)kLB．G＝(－1)kLC．G＝(＋1)kLD．G＝kIL【答案】A【解析】设称重物时，在压力作用下使P下滑x，则有G＝kx①滑动变阻器有效电阻R＝R0－R0②由闭合电路欧姆定律有I＝③由①②③得G＝(2－)kL.7.如图(a)所示的电路中，光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时，R2两端的电压变化规律是图乙中的()A．B．C．D．【答案】B【解析】光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零．故选项B正确．8.如图所示，某半导体热敏电阻的I-U图线可能是()A．B．C．D．【答案】B【解析】9.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．10.某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是()A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮【答案】B【解析】当汽车向右加速时，M向左移动，与a接触，乙灯亮；当汽车刹车时，M向右移动，与c 接触，甲灯亮．二、多选题11.(多选)电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法正确的是()A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度【答案】ABC【解析】甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F 变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化．所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、液面高度、压力、位移的物理量．故选A、B、C.12.(多选)关于干簧管，下列说法正确的是 ()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的【答案】CD【解析】干簧管能感知磁场，是因为当两个簧片所处位置的磁场方向相同时，两个簧片被磁化而接通，所以是做开关来使用的，当磁场靠近或远离的时候，就会实现闭合或断开．13.(多选)应用光敏电阻设计的光控自动照明电路实验中，下列说法正确的是()A．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变大的特性B．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变小的特性C．实验中二极管的作用是负向截止，正向导通D．实验中二极管的作用是正向截止，负向导通【答案】BC【解析】由光敏电阻的特性可知，选项A错误，选项B正确．二极管的作用是负向截止，正向导通，选项C正确，选项D错误．14.(多选)传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，左边下面为可动电极，它的两端固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容，若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏，则待测压力突然增大时A．电容器的电容增大B．电容器的电容减小C．灵敏电流计指针向左偏D．灵敏电流计指针向右偏【答案】AD【解析】当压力突然增大，距离减小，电容增大，电容器充电，电流方向向左，指针向右偏，则A、D正确．三、实验题15.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA 时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻R为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻线值范围为________ Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．【答案】(1)如图所示(2)①20160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开③电磁起重机【解析】(1)电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分．根据光敏电阻的特性，可知光敏电阻应串联在控制电路中，为了保护励磁线圈，保护电阻也应该串联在控制电路中．灯泡连入工作电路．(2)因为励磁线圈允许的最大电流I m＝0.1 A，所以励磁线圈两端允许的最大电压U m＝I m R线＝20 V；保护电阻的最小值R21＝－R线＝160 Ω，最大值R22＝－R线＝520 Ω.四、计算题16.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？【答案】(1)4.0 m/s2方向向右(2)汽车以方向向左、大小为10 m/s2的加速度运动【解析】(1)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块向左的推力F2＝6.0 N，滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1－F2＝ma1，得：a1＝＝m/s2＝4 m/s2.a1与F1同方向，即向前(向右)．(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为F2′＝20 N.滑块所受合力产生加速度a2，由牛顿第二定律得F合＝F2′＝ma2，得a2＝＝10 m/s2，方向向左．17.在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω，结构如图所示，当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号成为航天器的制导信号源，已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．【答案】(1)x＝(2)U＝【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0所以x＝(2)由串联电路的规律知U＝E＝.18.如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑动电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定的MN上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时，P1刚好指着A端．P1与托盘固定相连，当P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g.(1)求托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1离A的距离x1.(2)求托盘上放有质量为m的物体时，P1离A的距离x2.(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，使P2离A的距离也为x1，从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U 之间的函数关系式．【答案】(1)(2)(3)m＝【解析】托盘的移动带动P1移动，使P1、P2间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于R为均匀的滑动电阻，则其阻值与长度成正比．(1)由力的平衡知识m0g＝kx1，解得x1＝.(2)放上物体重新平衡后m0g＋mg＝kx2，解得x2＝.(3)由闭合电路的欧姆定律知E＝IR，由部分电路的欧姆定律知U＝IR串，又＝，其中x为P1、P2间的距离，则x＝x2－x1＝，联立解得m＝.。

传感器原理及应用习题答案(完整版)

传感器原理及应用习题答案习题1 (2)习题2 (4)习题3 (8)习题4 (10)习题5 (12)习题6 (14)习题7 (17)习题8 (20)习题9 (23)习题10 (25)习题11 (26)习题12 (28)习题13 (32)习题11-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。

答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器由敏感元件和转换元件组成。

敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。

由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。

随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。

此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。

1-2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。

答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。

没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。

科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。

发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。

1-3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。

与时间无关。

主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。

1-4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。

常用的分析方法有时域分析和频域分析。

高中传感器试题及答案

高中传感器试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 传感器的工作原理是基于（）。

A. 物理效应B. 化学效应C. 生物效应D. 心理效应答案：A2. 以下哪个不是传感器的分类？（）A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 声音传感器答案：D3. 传感器输出信号的类型不包括（）。

A. 电压B. 电流C. 温度D. 电阻答案：C4. 传感器的灵敏度是指（）。

A. 传感器对输入信号的响应速度B. 传感器输出信号与输入信号的比值C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性答案：B5. 传感器的线性度是指（）。

A. 传感器输出信号与输入信号成正比的程度B. 传感器输出信号与输入信号成反比的程度C. 传感器输出信号与输入信号无关的程度D. 传感器输出信号与输入信号成指数关系的程度答案：A6. 在传感器的校准过程中，通常需要使用（）。

A. 标准物质B. 标准设备C. 标准环境D. 标准操作答案：B7. 传感器的动态特性主要是指（）。

A. 传感器对快速变化的信号的响应能力B. 传感器对缓慢变化的信号的响应能力C. 传感器对静态信号的响应能力D. 传感器对周期性信号的响应能力答案：A8. 传感器的精度是指（）。

A. 传感器测量结果与真实值的接近程度B. 传感器测量结果的重复性C. 传感器测量结果的稳定性D. 传感器测量结果的可靠性答案：A9. 传感器的稳定性是指（）。

A. 传感器在长时间内保持性能不变的能力B. 传感器在不同环境下保持性能不变的能力C. 传感器在不同负载下保持性能不变的能力D. 传感器在不同电源下保持性能不变的能力答案：A10. 在传感器的安装过程中，以下哪个因素不是需要考虑的？（）A. 传感器的安装位置B. 传感器的安装角度C. 传感器的安装材料D. 传感器的安装颜色答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 传感器是将__________转换为电信号的装置。

答案：非电物理量2. 传感器的输出信号通常需要通过__________进行处理和转换。

新教材2023版高中物理分层作业二十认识传感器常见传感器的工作原理及应用新人教版选择性必修第二册

分层作业(二十) 认识传感器常见传感器的工作原理及应用A级必备知识基础练1.传感器担负着信息采集的任务，通常是把被测的非电信息，按照一定的规律转化成与之对应的电信息．下列不属于传感器任务的是( )A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量2．下列说法中正确的是( )A．金属热电阻的电阻率随温度升高而减小B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把电学量转换为热学量的传感器3．下列关于传感器说法中不正确的是( )A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量4.传感器可将非电学量转化为电学量起自动控制作用，如计算机鼠标中有位移传感器，电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器．如图是演示位移传感器的工作原理图，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片滑动，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是( ) A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数5．力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有一位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示．将力敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，0～t1时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是( )A．t1～t2时间内，小车做匀速直线运动B．t1～t2时间内，小车做匀加速直线运动C．t2～t3时间内，小车做匀速直线运动D．t2～t3时间内，小车做匀加速直线运动6．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2和R4为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度减弱，则( )A.通过R1的电流将增大B．通过R2的电流将增大C．通过R3的电流将增大D．通过R4的电流将增大B级关键能力提升练7.[2022·山西吕梁检测]如图所示是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表(电阻不计)改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电动势不变，内阻为r，定值电阻阻值为R0，在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是( )A．通过显示器的电流减小B．R0两端的电压增大C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小8．[2021·山东泰安高二期中]图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示．开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0V.电流表的量程为0～0.6A．电流表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计．则电子秤( )A．最大称量值为1500NB．压力传感器的电阻最小为零C．空载时，电流表的读数为20mAD．称重为900N时，电阻R为110Ω9．(多选)为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是它的原理图，轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧的劲度系数为100N/cm.定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源输出电压恒为U＝3V，理想电流表的量程为0～0.6A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1AC．当拉力为400N时，电流表指针指在0.3A处D．当拉力为400N时，电流表指针指在0.5A处分层作业(二十) 认识传感器常见传感器的工作原理及应用1．解析：传感器通常是将非电学量转换成电学量，D符合题意．答案：D2．解析：金属热电阻由金属材料制成，其化学稳定性好，但灵敏度差，电阻率随温度的升高而增大，A错误，B正确；热敏电阻是由半导体材料制成的，它能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，C、D错误．答案：B3．解析：A对：电子秤所使用的测力装置是力传感器，它能把力信号转化为电压信号．B 错：话筒是一种常用的声传感器，其作用是把声信号转换为电信号．C对：电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断．D对：光敏电阻的工作原理实际上是把光信号转换成电信号．答案：B4．解析：A、C错：由于电压表是理想的，因此滑片P移动时，不改变闭合电路的电阻，电源内的电流不发生变化，即电流恒定．B对，D错：物体M运动时，电压表所测电压是变化的，M不动时，电压表示数恒定．答案：B5．解析：据图乙中电流随时间的变化关系可以得出，在t1～t2时间内，电流增大，表明力敏电阻的阻值逐渐减小，即力敏电阻受到的压力逐渐增大，所以可判断小车在向右做加速度逐渐增大的加速运动；在t2～t3时间内，电流在较大数值上保持恒定，说明电阻保持一个较小值，即受到的压力保持恒定，说明小车在向右做匀加速直线运动，故选项D正确．答案：D6．解析：A错，D对：当照射光敏电阻的光强度减弱时，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大．由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流减小，电源的内电压减小，所以路端电压增大，则通过R4的电流将增大；总电流减小，则通过R1的电流将减小．B对，C错：因路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故R2与R3并联电路两端的电压增大，则通过R2的电流增大，通过R2与R3并联电路的总电流减小，所以通过R3的电流减小．答案：BD7．解析：在潜水器下潜过程中，压力传感器受到的压力越来越大，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，所以电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I＝ER传＋R0＋r可知，电路中的总电流增大，即通过显示器的电流增大，故A错误；R0两端的电压U＝IR0，电路中的电流增大，则U增大，故B正确；传感器两端的电压U传＝E－I(R0＋r)，由于I增大，E、R0、r都不变，则传感器两端的电压减小，故C错误；由P＝EI可知，电路的总功率增大，故D错误．答案：B8．解析：由题图乙得R＝(300－0.2F)Ω，当电阻R＝0时，压力F max＝1500N，但压力传感器的电阻为零时，电源短路，则压力传感器的电阻最小不可能为零，则压力最大值不可能为1500N，故A、B错误；空载时，F＝0，根据题图乙知此时R＝300Ω，由I＝UR＝6.0V300Ω＝20mA，故C正确；当F＝900N时，由R＝(300－0.2F)Ω，可得R＝120Ω，故D错误．答案：C9．解析：若电路中无电阻R0，且滑片P在b端时，回路短路，损坏电源和电流表，R0的存在使电路不出现短路，故A正确；当拉环不受力时，滑片P处于a端，由闭合电路欧姆定律得I＝UR0＋R1＝0.1A，故B正确；当拉力为400N时，由F＝kΔx，可得Δx＝4cm，对应的电阻R Pa＝20Ω，R1接入电路中的电阻R Pb＝5Ω，由闭合电路欧姆定律得I′＝UR0＋R Pb＝0.3A，故C正确，D错误．答案：ABC。

高考物理一轮复习 10-3 传感器及其应用全程

考
4．传感器的元件：制作传感器时经常使用的元件有《
点体验
光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等． (1)热敏电阻是由半导体材料制成的，常态时其阻值
走向高考》
约为10kΩ，其电阻率随温度的变化而迅速变化，温度升
高考
总
高时，其电阻率显著减小．
题
·
复习
型设计
(2)光敏电阻也是由半导体材料制成的，其电阻率在光照射下显著减小，在没有光照射下其阻值可以达到几十
复习
型设计
转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”．通俗地说，传感器(sensor)在现代技术中是指
人教版物理
这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学
课成分等非电学量，并且能够把它们按照一定的规律转换为
后
强电压、电流等电学量；
化作业
首页
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理
而导体板整体不带电，所以导体板的下侧面就会出现多余
课的正电荷，从而使导体板的上侧面A的电势低于下侧面A′
后
强的电势．当导体板上、下两侧之间形成稳定的电势差时，
化
作业
静电力与洛伦兹力达到平衡，
首页
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第10章交流电及传感器
考
《
点
走
体验
向高考
》
高
考
总
复
题
·
习
型设计
霍尔元件就是利用上述原理把磁感应强度B这个非电学量转化为电压U这个电学量的．因此，霍尔元件又称磁
考
2．传感器的原理：传感器受到的通常是非电学量，《

高中物理传感器(原理及典型应用) (提纲、例题、练习、解析)

传感器（原理及典型应用）【学习目标】1．知道什么是传感器，常见的传感器有哪些。

2．了解一些传感器的工作原理和实际应用。

3．了解传感器的应用模式，能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。

4．了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。

【要点梳理】要点一、传感器1．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。

把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

2．传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。

传感器原理如下图所示。

3．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。

根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。

物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。

化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。

要点二、光敏电阻光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。

要点诠释：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。

要点三、热敏电阻和金属热电阻1．热敏电阻热敏电阻用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显。

如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。

要点诠释：（1）在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数（PTC）热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数（NTC）热敏电阻器。

高考物理新攻略总复习练习传感器

工作原理及性能指标
工作原理
传感器的工作原理是将被测量转换为电信号的过程。不同类型的传感器采用不同的转换原理，如电阻式传感器利用电阻值随被测量变化而变化的原理进行转换；电容式传感器利用电容值随被测量变化而变化的原理进行转换。
性能指标
传感器的性能指标包括灵敏度、线性度、重复性、迟滞性、稳定性等。其中，灵敏度表示传感器输出变化量与输入变化量的比值；线性度表示传感器输出与输入之间的线性程度；重复性表示在相同条件下多次测量结果的一致性；迟滞性表示传感器在正反行程中输出特性的不一致程度；稳定性表示传感器在长时间使用过程中保持其性能参数不变的能力。
掌握常见物理量测量方法和技术应用
01
02
03
电阻测量法
通过测量电阻值来间接测量其他物理量，如温度、压力等。
电桥测量法
利用电桥平衡条件来测量电阻、电容等电学量，具有高精度和稳定性好的特点。
光电测量法
利用光电效应将光信号转换为电信号进行测量，常用于光学参数的测量和控制。
关注新型传感器发展趋势和前沿动态
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是一种利用光电效应制成的开关器件。它通常由发光器件和受光器件组成，当发光器件发出的光照射到受光器件上时，受光器件会产生电流输出，从而控制开关的通断。光电开关具有响应速度快、精度高、寿命长等优点，广泛应用于自动化生产线、机器人等领域。
光电编码器
是一种利用光电效应测量物体位置或角度的传感器。它通常由光源、码盘和光电器件组成。码盘上刻有透光和不透光的条纹或孔洞，当码盘随被测物体一起转动时，光源发出的光透过码盘上的条纹或孔洞照射到光电器件上，引起光电器件的电流或电压输出发生变化。通过测量这个电流或电压的变化，就可以得到被测物体的位置或角度信息。光电编码器具有精度高、分辨率高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于机床、电机等领域。

传感器原理及应用课后习题答案)

习题集及答案第1章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。

1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。

1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。

如果没有传感器，应该出现哪种状况。

1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案：1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。

从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。

定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。

按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。

1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。

传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。

1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。

按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。

《走向高考》2013高考物理总复习 10-3传感器及其应用

10-3传感器及其应用一、选择题1．关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确[答案] B[解析]半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错。

2．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为() A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容[答案] D[解析]根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容。

手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机。

3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用[答案] B[解析]街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断。

4．(2012·成都一模)陶瓷气敏传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量，常用于检查酒后驾驶人员，如果司机饮酒，血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中，呼出的气体喷吹传感器，传感器的电阻将随着酒精蒸气浓度发生相应变化，从而可以检测血液中的酒精含量，某种陶瓷气敏传感器的电导(电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图甲所示。

小明同学针对图乙所示的检测电路(电流表内阻不计)提出了以下看法，其中正确的有()A．此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比B．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大C．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻R0两端电压也越小D．电池用的时间长了，电动势减小、内阻增大，导致测得的酒精浓度偏低[答案]BD[解析]由图甲知传感器的电阻R＝1kc(k为常数)，即R与气体中酒精蒸气的浓度成反比，浓度越大电阻越小，电流越大，A错，B 对；当气体中酒精蒸气的浓度增大时，传感器电阻减小，由闭合回路欧姆定律知电路中电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R0两端电压增大，C错；电池用久了，电动势减小，内阻增大，在同样情况下，回路中电流变小，进而测得的酒精浓度偏低，D对。

专题《高三第二轮传感器应用专题》(人教版)

解: ⑵
I/mA
50 40 30 20 10
I1=9/250=0.036A=36mA I2=34mA 由图1得 UR=5.2V R2 =(9-5.2) / 0.034=111.8 Ω
V A
V A
A
R2
9V R1
R
热敏电阻
0 1 2 3 图4 1 5 6 7 U/V
图2
图4
如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，
将多用电表旳选择开关置于Ω档，用光照射光敏电阻时表针旳偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针旳偏角变为θ ′，则可判断（ B ）
则经过测定电容器旳电容就能够拟定上述物理量旳变化，起这种作用旳电容器称为电容式传感器。
θ 图甲是测量角度θ 旳电容式传感器，原理是
因为C∝S，动片与定片间旳角度θ发生。
变化时，引起S旳变化，经过测出C旳
甲
变化，测量动片与定片间旳夹角θ
定片
图乙是测量液面高度h 旳电容式传感器，原理是
因为C∝S，h发生变化，金属芯线和导电液体构成旳电容发生变化，经过
N
实例：磁性物质探测报警器 S
录音机
为了测量列车运营旳速度和加速度旳大小，可采用如图所示旳装置，它是由一块安装在列车头底部旳强磁体和埋设在轨道地面旳一组线圈及电流测量仪构成旳（测量仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生旳电流被统计下来，就能求出列车在各位置旳速度和加速度。假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（涉及引线电阻），测试统计下来旳电流— 位移如图所示。试求：
针向左偏离O点旳距离为S，则这段时间内导弹旳加

2025年高中物理复习配套课件含答案解析实验十三利用传感器制作简单的自动控制装置

端和中央；它们的暗电阻均为 = 10 kΩ ，被管内光源照亮时电阻均为
′ = 1.0 kΩ.给定的仪器还有：直流电源（电动势为9 V，电阻不计）；3个定值
电阻，阻值分别为4 = 2.5 kΩ ，5 = 1.8 kΩ ，6 = 1.5 kΩ ；电压表V（量程
为0 ∼ 3 V，内阻可视为无穷大）；开关一个，导线若干.
（2）在坐标纸上作出t 与温度的关系
图像如图乙所示.由图可知，当电压表
的示数为9.0 V，电流表的示数为
3.0 mA时，热敏电阻所在处的温度约
48
为____℃.
[解析] 当电压表示数为9.0 V，电流表
的示数为3.0 mA时，热敏电阻的阻值
为t =

=
9.0
3.0×10−3
Ω = 3.0 ×
材有：热敏电阻t （阻值在几百到几千欧的范围内）；电压表V（量程为0 ∼ 15 V，
内阻约3 kΩ）；电流表A（量程为0 ∼ 10 mA，内阻约1 Ω）；滑动变阻器（最
大阻值为20 Ω）；蓄电池（电动势为 = 12 V，内阻不计）；开关、导线若干.
教材原型实验

（1）为了减小热敏电阻测量误差，图甲中电压表右侧导线接___
′ +3×1.2 kΩ
= 1.8 kΩ .
拓展创新实验
传感器的一般应用模式：由敏感元件、转换元件和转换电路三个部分组成，通过
敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析
处理.（如图所示）
工作过程：敏感元件将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量.
拓展创新实验
例3
（选填“”或“”）；正确连接电路后，调节恒温箱中的温度，
调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表示数在合适数值，

高考物理新电磁学知识点之传感器专项训练解析附答案

高考物理新电磁学知识点之传感器专项训练解析附答案一、选择题1．某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）A．U越小，表示c越大，c与U成反比B．U越小，表示c越大，c与U不成反比C．U越小，表示c越小，c与U成正比D．U越大，表示c越大，c与U不成正比2．如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R G为光敏电阻，R为定值电阻。

闭合开关后，小灯泡L正常发光，当光照增强时，A．小灯泡变暗B．小灯泡变亮C．通过光敏电阻的电流变小D．通过光敏电阻的电流不变3．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是()A．B．C．D．4．自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了( )A．温度传感器 B．生物传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器5．传感器担负着信息采集的任务，通常是把被测的非电信息，按照一定的规律转化成与之对应的电信息的器件或装置。

下列不属于传感器任务的是：A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量6．诺贝尔物理学奖授予了法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔，以表彰他们发现“巨磁电阻（GMR）效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的磁电技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现，当闭合S1、S2后使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，指示灯明显变亮，下列说法中正确的是（）A．滑片P向左滑动的过程中，电磁铁的磁性减弱B．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小D．巨磁电阻不可用来制作磁电传感器7．某温控电路的原理如图所示，是半导体热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在的环境中工作，当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备，下列说法中正确的是（）A．环境温度降低，的阻值减小B．环境温度升高，变大C．滑片P向下移动时，变大D．调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度8．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内A．升降机可能匀速上升B．升降机一定在匀减速上升C．升降机一定处于失重状态D．升降机一定在匀加速上升9．利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电，其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关：能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开．下列电路图中合理的是A．B．C．D．10．2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个实验，下列说法中正确的是A．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大C．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小D．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小11．在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。

【高考领航】2020年高考物理总复习 10-3 实验传感器的简单使用新人教版选修3-2

【高考领航】2020年高考物理总复习 10-3 实验传感器的简单使用新人教版选修3-21．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统电路图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(该热敏材料的电阻率随温度升高而减小)，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是( ) A．变压器输出端的交变电流的频率为314 HzB．V1的示数是311 VC．A1的示数不变，A2的示数减小D．V1的示数不变，V2的示数减小解析：U1＝Um2＝220 V，f＝50 Hz不变，A、B错误；因U1、U2不变，出现火警时R2变小，R总变小，I2变大，UR3变大，U2′变小，IR1变小，I1变大，故C错误、D正确．答案：D2．传感器是一种采集信息的重要器件．如右图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵敏电流表和电源串联，组成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转．当待测压力增大时( )A．电容器的电容将减小B．灵敏电流表指针在正中央零刻线处C．灵敏电流表指针向左偏转D．灵敏电流表指针向右偏转解析：当待测压力增大时，电容器板间距离缩小，由C＝εrS4πkd知，电容器的电容增大，A错；由于电容器与电源相连，故电压U不变，由Q＝CU知，电容器的电荷量将增加，即电容器需充电，故电流从电流表的正接线柱流入，指针将向右偏转，B、C错误，D正确．答案：D3．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻不计；G 为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与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________℃.解析：从图乙查得t＝20 ℃时，R的阻值为4 kΩ由E＝I1(R＋Rg)得：R g ＝EI1－R＝92kΩ－4 kΩ＝0.5 kΩ当I2＝3.6 mA时，设热敏电阻的阻值为R′，则R′＝EI2－Rg＝93.6kΩ－0.5 kΩ＝2 kΩ从图乙查得此时对应的温度t2＝120 ℃答案：1204．如下图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑动变阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态，金属细杆与托盘相连．金属细杆所受重力忽略不计，弹簧处于原长时P1刚好指向A端，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m，电源的电动势为E，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：(1)托盘上未放物体时在托盘的自身重力作用下P1距A端的距离x1；(2)在托盘上放有质量为m的物体时P1距A端的距离x2；(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，从而使P1、P2间的电压为零，校准零点后将被称物体放在托盘上．试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式．解析：(1)由力的平衡知识知m0g＝kx1，x1＝mgk.(2)放上重物重新平衡后m0g＋mg＝kx2，x2＝m＋mgk.(3)设电路中的电流为I，则E＝IR.设P1、P2间的电阻为Rx，距离为x，则U＝IRx ，RxR＝xL，x＝x2－x1，解得m＝kLgEU.答案：(1)mgk(2)m＋mgk(3)m＝kLgEU5．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2电阻(kΩ)75 40 28 23 20 18(1)并说明阻值随照度变化的特点．(1)(2)如图(2)所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响) （2）提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．解析：(1)描绘图象应注意：各点均匀分布在图线两侧，且图线应用平滑曲线，而不能成为各点的连线．光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图(3)所示，电阻的阻值随光照度的增大而减小．(3)(2)根据串联电阻的正比分压关系，E＝3 V，当照度降低至1.0 lx时，其电压升至2 V，由图线知，此时光敏电阻RP ＝20 kΩ，URP＝2 V，串联电阻分压U R ＝1 V，由URPUR＝RPR＝2得：R＝RP2＝10 kΩ，故选定值电阻R1，电路原理图如图(4)所示。