在偏远的控制站装一个蓄电池做为传感器仪表供电
2025高考物理 传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置
2025高考物理传感器实验：利用传感器制作简单的自动控制装置一、多选题1．传感器担负着信息采集的任务，它可以（）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．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（）A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器B．电饭锅能够自动控制温度的原因是它装有温度传感器C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器3．计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息。
光敏电阻自动计数器的示意图如右下图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次4．传感器在生活中有很多应用．电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛，其原理如图所示，质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质里块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动．下列关于该传感器的说法正确的是A ．当电路中没有电流时，电容器所带电荷量一定都相等B ．当电路没有电流时，传感器一定处于平衡状态C ．当电路中有顺时针方向的电流时，电容器电容一定增大D ．当电路中有顺时针方向的电流时，传感器可能向左也可能向右运动二、单选题5．某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I 的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场1B I k =，通有待测电流I '的直导线ab 垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场2B k I ''=。
人教版高中物理选择性必修第二册《5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置》练习题(解析版)
5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置【三大题型】【人教版2019】【题型1 门窗防盗报警装置】 (1)【题型2 光控开关的应用】 (4)【题型3 热敏电阻的应用】 (7)知识点1：门窗防盗报警装置1.实验器材和装置干簧管作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为执行装置．发光二极管LED作为电路正常工作提示，R为发光二极管的限流电阻，起保护作用．蜂鸣器H作为报警提醒．电路设计如图．2．电路工作原理当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两簧片被磁化相吸，继电器接通而工作．当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．3．实验操作(1)检查干簧管．用磁体直接靠近干簧管，观察干簧管簧片能否正常动作．(2)连接电路．连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作．(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．知识点2：光控开关1．实验器材和装置光敏电阻完成光信号向电信号的转变．晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用．发光二极管LED模仿路灯．电路设计如图甲．为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙所示．2．电路工作原理(1)光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮．(2)光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合，点亮小灯泡L.3．实验操作(1)连接电路，检查无误后，接通电源．(2)用白光照射光敏电阻，调节R1，使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光．(3)减弱光敏电阻的光照强度，当光减弱到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L发光．(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．【题型1 门窗防盗报警装置】【例1】如图所示是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是()A．电磁继电器与发电机工作原理相同B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关C．电磁铁工作时，上端为S极D．当有人闯入保密室时，b灯亮【变式1-1】图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用，乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起．当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声．下列有关说法正确的是()A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的B．触发器可以由铜制成C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作D．本装置是利用电流的磁效应工作的【变式1-2】如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态．门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U R2与门关闭时相比的变化情况为()A．红灯亮，U R2变大B．绿灯亮，U R2变大C．绿灯亮，U R2变小D．红灯亮，U R2变小【变式1-3】如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声音的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时()A．电容器的电容增大B．电容器带电荷量减少C．电容器两极板间的电场强度增大D．电阻R中的电流方向自右向左【题型2 光控开关的应用】【例2】把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如图所示，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，峰鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小．①干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成．当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态．电路已经连接一部分，请将电路完整连接好．【变式2-1】(多)如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置．则()A．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压【变式2-2】如图所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，下列说法正确的是()A．温度升高至74 ①时，灯L1亮报警B．温度升高至74 ①时，灯L2亮报警C．温度升高至78 ①时，灯L1亮报警D．温度升高至78 ①时，灯L2亮报警【变式2-3】传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量)，例如热敏传感器．某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在______(选填“a”或“b”)处．(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动．(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是___________________________________________________________________.【题型3 热敏电阻的应用】【例3】在温度为10 ①左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图甲所示，箱内电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示．当a、b端电压U ab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U ab≥0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________①.【变式3-1】如图甲所示为一热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为200 Ω.当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电电池的电动势E＝8 V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热电源．(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高而______(选填“增大”“减小”或“不变”)．(2)应该把恒温箱内加热器接________(选填“AB”或“CD”)端．(3)如果要使恒温箱内的温度保持100 ①，滑动变阻器R1接入电路的电阻值为________ Ω.【变式3-2】电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S1、S2、定值电阻R1和黄灯组成；工作(加热)部分：由发热电阻R3、定值电阻R2和红灯组成．S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ①)时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个金属片自动开关，当温度达到70～80 ①时，自动断开，低于70 ①时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起______作用．R3是发热电阻，接通电源并闭合S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到70～80 ①时，S2断开，当温度达到103 ①时饭熟，S1断开，当温度降到70 ①以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2________R3(选填“<”“＝”或“>”)，当用电饭煲烧水时，S1________(选填“会”或“不会”)自动断开．【变式3-3】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ①时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节．已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ①时阻值为650.0 Ω.(1)完成如图所示待调节的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应选用滑动变阻器____(填“R1”或“R2”)．(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________．①将开关向________(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置【三大题型】【人教版2019】【题型1 门窗防盗报警装置】 (1)【题型2 光控开关的应用】 (4)【题型3 热敏电阻的应用】 (7)知识点1：门窗防盗报警装置1.实验器材和装置干簧管作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为执行装置．发光二极管LED作为电路正常工作提示，R为发光二极管的限流电阻，起保护作用．蜂鸣器H作为报警提醒．电路设计如图．2．电路工作原理当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两簧片被磁化相吸，继电器接通而工作．当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．3．实验操作(1)检查干簧管．用磁体直接靠近干簧管，观察干簧管簧片能否正常动作．(2)连接电路．连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作．(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．知识点2：光控开关1．实验器材和装置光敏电阻完成光信号向电信号的转变．晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用．发光二极管LED模仿路灯．电路设计如图甲．为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙所示．2．电路工作原理(1)光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮．(2)光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合，点亮小灯泡L.3．实验操作(1)连接电路，检查无误后，接通电源．(2)用白光照射光敏电阻，调节R1，使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光．(3)减弱光敏电阻的光照强度，当光减弱到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L发光．(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．【题型1 门窗防盗报警装置】【例1】如图所示是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是()A．电磁继电器与发电机工作原理相同B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关C．电磁铁工作时，上端为S极D．当有人闯入保密室时，b灯亮【答案】D【详解】电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，选项A错误；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数及有无铁芯有关，选项B错误；由题图可知电磁铁工作时线圈中电流的方向，根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为N极，选项C错误；当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，b灯所在电路接通，b灯亮，选项D正确．【变式1-1】图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用，乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起．当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声．下列有关说法正确的是()A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的B．触发器可以由铜制成C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作D．本装置是利用电流的磁效应工作的【答案】A【详解】门关上时，磁条与触发器刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确．触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误．无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误．本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误．【变式1-2】如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态．门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U R2与门关闭时相比的变化情况为()A．红灯亮，U R2变大B．绿灯亮，U R2变大C．绿灯亮，U R2变小D．红灯亮，U R2变小【答案】 D【详解】 当门打开时，R 3受红外线照射，电阻减小，则电路中总电阻减小，总电流I 增大，R 2两端电压U R 2＝E －I (R 1＋r )减小，R 2中电流I R 2＝U R 2R 2减小，所以R 3中电流I R 3＝I －I R 2增大，电磁继电器产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，选项D 正确．【变式1-3】如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声音的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时( )A ．电容器的电容增大B ．电容器带电荷量减少C ．电容器两极板间的电场强度增大D ．电阻R 中的电流方向自右向左【答案】 B【详解】 振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由C ＝εr S 4πkd可知电容器的电容减小，A 错误；由C ＝Q U可知，在U 不变的情况下，C 减小则Q 减小，电容器处于放电状态，R 中电流方向自左向右，B 正确，D 错误；依据E ＝U d可知，电容器两极板间的电场强度减小，C 错误．【题型2 光控开关的应用】【例2】把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如图所示，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，峰鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小．①干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成．当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态．电路已经连接一部分，请将电路完整连接好．【答案】见【详解】图【详解】电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关外面的接线构成一个回路；而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关里面的接线构成又一个回路．当有光照时，光敏电阻阻值变小，使得干簧管继电器开关产生磁场，使开关接通，最终使得蜂鸣器发声，电路如图所示．【变式2-1】(多)如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置．则()A．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压【答案】BC【详解】R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．【变式2-2】如图所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，下列说法正确的是()A．温度升高至74 ①时，灯L1亮报警B．温度升高至74 ①时，灯L2亮报警C．温度升高至78 ①时，灯L1亮报警D．温度升高至78 ①时，灯L2亮报警【答案】D【详解】当温度低于78 ①时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮，不报警；当温度升高到78 ①时，线圈中有电流，磁体吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警．【变式2-3】传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量)，例如热敏传感器．某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在______(选填“a”或“b”)处．(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动．(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是___________________________________________________________________.【答案】(1)a(2)左(3)电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力【详解】(1)由题图甲可知，热敏电阻R T在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处．(2)若要使启动报警的温度提高，则应使电路中电阻更大，滑动变阻器的滑片P向左移动．(3)电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力．【题型3 热敏电阻的应用】【例3】在温度为10 ①左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图甲所示，箱内电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示．当a、b端电压U ab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U ab≥0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________①.【答案】35【详解】设电路路端电压为U，当U ab＝0时，有UR1R1＋R2＝UR3R3＋R t，代入数据解得R t＝20 kΩ，由题图乙可知，当R t＝20 kΩ时，t＝35 ①.【变式3-1】如图甲所示为一热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为200 Ω.当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电电池的电动势E＝8 V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热电源．(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高而______(选填“增大”“减小”或“不变”)．(2)应该把恒温箱内加热器接________(选填“AB”或“CD”)端．(3)如果要使恒温箱内的温度保持100 ①，滑动变阻器R1接入电路的电阻值为________ Ω.【答案】(1)减小(2)AB(3)150【详解】(1)由题图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小；(2)当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端．(3)当温度达到100 ①时，加热电路就要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到20 mA＝0.02 A，由题图甲可知，此时R＝50 Ω，根据闭合电路欧姆定律可得：I＝ER＋R1＋R0，解得：R1＝150 Ω.【变式3-2】电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S1、S2、定值电阻R1和黄灯组成；工作(加热)部分：由发热电阻R3、定值电阻R2和红灯组成．S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ①)时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个金属片自动开关，当温度达到70～80 ①时，自动断开，低于70 ①时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起______作用．R3是发热电阻，接通电源并闭合S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到70～80 ①时，S2断开，当温度达到103 ①时饭熟，S1断开，当温度降到70 ①以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2________R3(选填“<”“＝”或“>”)，当用电饭煲烧水时，S1________(选填“会”或“不会”)自动断开．【答案】限流>不会【详解】通过红灯、黄灯的电流必须较小，根据欧姆定律可知R1、R2起限流作用；R3是发热电阻，要产生很大的热量，所以电流要大一点，而通过R2的电流要小一点，且并联电路电压相等，根据欧姆定律可知R2>R3；当用电饭煲烧水时，温度达不到居里点(103 ①)，S1不会自动断开．【变式3-3】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ①时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节．已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ①时阻值为650.0 Ω.(1)完成如图所示待调节的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应选用滑动变阻器____(填“R 1”或“R 2”)．(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________．①将开关向________(填“c ”或“d ”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．【答案】 (1)见【详解】图(2)R 2(3)①650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA ，报警器可能损坏①c 报警器开始报警【详解】 (1)热敏电阻工作温度达到60 ①时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其电阻为60 ①时的热敏电阻的阻值，即将阻值调节到650.0 Ω，使报警器能正常报警，电路图如图所示．(2)U ＝18 V ，通过报警器的电流10 mA≤I c ≤20 mA ，电路中总电阻R ＝U I c，即900 Ω≤R ≤1 800 Ω，故滑动变阻器选R 2.(3)热敏电阻阻值为650.0 Ω时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻箱阻值也应为650.0 Ω，实验调试时，将开关置于c 端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警．为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，电路接通前，应使滑动变阻器的滑片置于b 端．。
《5.3 用传感器制作自动控制装置》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_2024-2025学年
《5.3 用传感器制作自动控制装置》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在设计一个温度自动控制系统时，若要确保当环境温度达到设定值时，系统能够自动开启风扇降温，应该选用哪种类型的传感器？A. 光电传感器B. 压力传感器C. 温度传感器D. 湿度传感器2、在利用光敏电阻作为光照强度检测元件的自动照明控制系统中，当周围环境变暗时，光敏电阻的阻值会如何变化？A. 减小B. 不变C. 增大D. 先减小后增大3、在制作自动控制装置时，以下哪个传感器最适合用于检测温度变化？A. 光敏电阻B. 热敏电阻C. 液晶显示器D. 压力传感器4、在以下选项中，哪项不是传感器输出信号的特点？A. 线性B. 可重复性C. 可调节性D. 响应时间5、温度传感器通常用于检测环境温度，当温度升高时，其输出电流会如何变化？A、增大B、减小C、不变D、无法确定6、在用传感器制作一个自动控制装置时，为了延长控制装置的响应时间，最直接有效的方法是：A、减小传感元件与控制器之间的导线长度B、减小传感元件的敏感度C、增大控制电路的电阻值D、增大传感元件的响应时间7.以下哪种传感器通常用于检测物体的流动速度？A. 电阻式压力传感器B. 电磁式速度传感器C. 红外线传感器D. 光电编码器二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于干簧管和光敏电阻的应用，以下说法正确的是（）。
A. 干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C. 两个磁性材料制成的簧片接通的原因是被磁化后相互排斥D. 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小2、关于利用传感器制作的自动控制装置，以下说法正确的是（）。
A. 门窗防盗报警装置中，当门窗开启时，报警器会发出报警声B. 光控路灯电路中，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而增大C. 火灾报警器中，当有烟雾进入时，会使电路中的电流发生变化D. 延时开关中，只要按下按钮，电灯就会立即发光并持续一段时间3、在设计一个使用光敏电阻作为光线强度检测元件的自动控制电路时，下列哪些因素可能会影响光敏电阻的性能？A. 环境温度变化B. 光源颜色的变化C. 电路中的电压波动D. 光敏电阻的物理尺寸三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题设计一个自动控制装置，要求该装置能够根据温度变化自动调节房间内的照明亮度。
高中物理选择性必修第二册课后习题 第5章 传感器 第五章测评(A)
第五章测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。
第1~5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确)1.下列仪器或装置不是利用传感器的是( )A.汽车防盗报警器B.宾馆房间内的火灾报警器C.工兵用的地雷探测仪D.用钥匙打开房门、B、C三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置,都是利用了传感器;用钥匙打开房门是利用了机械原理,不是利用的传感器。
2.传感器广泛应用在我们的生产生活中,常用的计算机键盘就是一种传感器。
如图所示,键盘上每一个键的下面都连一小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片,这两金属片组成一个小电容器。
当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下,从而给出相应的信号。
这种计算机键盘使用的是( )A.温度传感器B.压力传感器C.磁传感器D.光传感器,电容发生变化,故使用的是压力传感器。
3.如图所示,R T为负温度系数的热敏电阻,R为定值电阻,若往R T上擦一些酒精,在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法正确的是( )A.变大B.变小C.先变大后变小再不变D.先变小后变大再不变R T上擦酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻R T温度降低,电阻值增大,根据串联电路的分压特点,电压表示数变小。
当酒精蒸发完毕后,R T的温度逐渐升高到环境温度后不变,所以热敏电阻的阻值逐渐变小,最后不变,根据串联电路的分压特点,此段时间电压表示数先变大后不变。
故电压表的示数先变小后变大再不变。
所以选项D正确。
4.下图为一测定液面高低的传感器示意图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体,把传感器接到如图所示电路中,已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。
如果发现指针正向右偏转,则导电液体的深度h的变化为( )A.h正在增大B.h正在减小C.h不变D.无法确定,A、B、C构成的电容器上的可知正对面积减小,即h 电荷量正在减小,由Q=CU可知C减小,根据C=εr S4πkd在减小。
《高考领航》2019年高考物理大一轮复习课时规范训练：第11章-实验12传感器的简单使用 Word版含解析
高效演练 跟踪检测1．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 ，内阻不计；G 为灵敏电流计，内阻R g 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I 1＝ 2 mA ；电流表的示数I 2＝3.6 mA 时，热敏电阻的温度是________℃.解析：E ＝I(R ＋R g )代入I 1＝2 mA 得 R g ＝0.5 k Ω代入I 2＝3.6 mA 得R ＝2 k Ω 读图可得温度为120 ℃. 答案：1202．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表○A (实质是理想电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，取g ＝10 m/s 2.请作答：(1)(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的质量是________kg.解析：(1)由题表格知，踏板空载时，压力传感器的电阻R ＝300 Ω，此时○A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2A.(2)当电流I′＝20 mA ＝2×10－2A 时，压力传感器的电阻R′＝U I′＝ 4.82×10－2 Ω＝240 Ω，由表格可知，这个人受到的重力为500 N ，此人质量为50 kg.答案：(1)1.6×10－2(2)503．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，而且精确度高．(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________(选填“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________(选填“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)电路如图所示．答案：(1)小(2)右(3)见解析图4．如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0 V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B”或“C、D”端)．(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50 ℃，可变电阻R′的阻值应调节为________ Ω.解析：(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端. 当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高．随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低．随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．(2)要使恒温箱内的温度保持在50 ℃，即50 ℃时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定律I ＝Er ＋R ＋R′，r 为继电器的电阻．由题图可知，50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω，所以R′＝EI－(r ＋R)＝260 Ω.答案：(1)A 、B 端 (2)2605．如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物品分布，从而了解生产线运行是否正常的仪器．其中A 是发光仪器，B 是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由A 射向B 的光信号时，光敏电阻阻值R 1＝50 Ω，当传送带上有物品挡住由A 射向B 的光信号时，光敏电阻阻值R 2＝150 Ω.定值电阻R 3＝45 Ω.C 为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长L 1＝8.0×10－2m ，两极板的间距d ＝1.0×10－2m ．D 为屏，与极板垂直，D 到极板的距离L 2＝0.16 m ，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动．有一细电子束沿图中虚线以速度v 0＝8.0×106m/s 连续不断地射入电容C ，虚线与屏交点为O.图乙为一段记录纸．已知电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，电子质量m ＝9×10－31kg.忽略细电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．求：电源的电动势E 和内阻r.解析：当没有物品挡光时，设电容器两端电压为U 1，此时电子在屏上的偏转Y 1＝0.02 m. 电子在平行板间运动时，加速度a ＝eU 1md ，L 1＝v 0t 1侧移量y 1＝12at 21解得y 1＝eU 1L 212mdv 20电子射出平行板后做匀速直线运动， v y ＝at 1，tan θ＝v y v 0＝eU 1L 1mdv 20所以Y 1＝y 1＋L 2tan θ 解得U 1＝4.5 V同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压U 2＝2.25 V 在闭合电路中，U 1＝ER 1＋R 3＋r R 3U 2＝ER 2＋R 3＋rR 3解得E ＝10 V ，r ＝5 Ω. 答案：10 V 5 Ω6．如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I －U 关系曲线图．(1)为了通过测量得到如图所示I －U 关系的完整曲线，在图甲和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：____________________.(电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)(2)在如图所示电路中，电源电压恒为9 V ，电流表读数为70 mA ，定值电阻R 1＝250 Ω.由热敏电阻的I －U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V ；电阻R 2的阻值为________ Ω.解析：(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从0 V 调到所需电压，电压调节范围大．(2)由题图知R 2与热敏电阻串联后与R 1并联接在9 V 电源上，总电流I ＝70 mA ，R 1＝250 Ω.设通过热敏电阻的电流为I 2，通过R 1的电流为I 1，则I ＝I 1＋I 2，故I 2＝I －I 1＝⎝⎛⎭⎪⎫70－9250×103mA ＝34 mA.由图象查得34 mA 对应的电压为5.0 V ，R 2两端电压U 2＝9 V －5.0 V ＝4.0 V ，所以R 2＝4.0 V34×10－3A＝117.6 Ω. 答案：(1)甲 因为甲电路电压可从0 V 调到所需电压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6。
(压轴题)高中物理选修二第五章《传感器》测试(答案解析)(2)
一、选择题1．(0分)[ID：129481]如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。
R是R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太光敏电阻，阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间2．(0分)[ID：129460]关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量3．(0分)[ID：129451]下列用电器主要利用了电磁感应原理的是（）A．激光打印机B．直流电动机C．电磁炉D．电熨斗4．(0分)[ID：129437]某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。
他先通过实验描绘出一段该热敏电阻的I一U曲线，如图甲所示，再将该热敏电阻R t，与某一定值电阻串联接在电路中，用理想电压表与定值电阻并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示。
下列说法中正确的是（）A．从图甲可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度越高C ．温度越高，整个电路消耗的功率越小D ．若热敏电阻的阻值随温度均匀变化，则表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 5．(0分)[ID ：129423]如图所示，甲为在温度为10C 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻120k ΩR =、210k ΩR =、340k ΩR =，t R 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a 、b 端电压0ab U ≤时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a 、b 端电压0ab U >时，电压鉴别器会令开关S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）A ．10CB ．20C C ．35CD ．45C6．(0分)[ID ：129419]如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中。
2024高考物理一轮复习第61讲利用传感器制作简单的自动控制装置(讲义)(学生版+解析)
第61讲利用传感器制作简单的自动控制装置目录复习目标网络构建考点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析【夯基·必备基础知识梳理】知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析【提升·必考题型归纳】考向1 实验原理与操作考向2 数据处理与误差分析真题感悟理解和掌握各类传感器的特点，并会处理有关传感器的电路问题，做出必要的误差分析。
考点一实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析1．实验目的(1)了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性。
(2)学会传感器的简单使用。
2．实验原理(1)传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。
(2)其工作过程如下图所示。
3．实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
4．误差分析误差主要来源于温度计和欧姆表的读数。
5．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)光敏实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的多少。
(3)欧姆表每次换挡后都要重新进行电阻调零。
考向1 实验原理与操作1．传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。
某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图。
问：（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在（选填“a”或“b”）处。
（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向移动（选填“左”或“右”)。
（3）如果在调试报警器报警温度时，发现将报警器放在预定的报警温度的环境时，报警器一直报警，无论如何调节滑动变阻器的滑片P，报警器都一直报警，可能的原因和解决的办法是。
2025高考物理备考教案含答案解析 实验十六 利用传感器制作简单的自动控制装置
第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器实验十六利用传感器制作简单的自动控制装置1.实验一：门窗防盗报警装置（1）实验目的与要求当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出警报声，指示灯灭.（2）电路图（3）实验器材和装置干簧管SA、继电器（虚线框部分）、发光二极管LED、电阻R、蜂鸣器H、电源、小磁体、开关.（4）电路工作原理闭合电路开关S，系统处于防盗状态.当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作.继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态.当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电.继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警.干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关.（5）实验操作a.连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作.用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作.b.确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路.c.接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象.2.实验二：光控开关（1）实验目的与要求模拟光控路灯根据光照的变化自动开启或关闭.（2）电路图（3）实验器材和装置发光二极管LED、三极管VT、可调电阻R1、继电器K、限流电阻R2、光敏电阻R G、二极管D、电源、小灯泡L.（4）电路工作原理当环境光比较强时，光敏电阻R G的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮.当环境光比较弱时，光敏电阻R G的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.（5）实验操作a.按照电路图连接电路，检查无误后，接通电源.b.让光敏电阻R G受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L 刚好不发光.c.遮挡R G，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.d.让光照加强，当光照强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭.如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察.命题点1教材基础实验1.[教材原型实验/2021广东]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律.根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材.（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势.选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处.测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而减小.（2）再按下图连接好电路进行测量.①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到b端（选填“a”或“b”）.将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同.记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.②实验中记录的阻值R01大于R02（选填“大于”“小于”或“等于”）.此时热敏电阻阻值R T＝R01－R02.（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律.解析（1）用多用电表欧姆挡测量电阻时，在选择适当倍率后，需要先将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行调零.热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，说明热敏电阻阻值随温度的升高而减小.（2）①闭合开关S前，为保护电路，应将滑动变阻器R1的阻值调到最大，因此应将滑动变阻器R1的滑片滑动到b端.②温度为T时，R01＝R02＋R T，显然R01大于R02，此时热敏电阻阻值R T＝R01－R02.命题点2创新设计实验2.[压敏电阻]材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线，其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的阻值R F.请按要求完成下列实验.（1）设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图（压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102～0.8×102N，不考虑压力对电路其他部分的影响），要求误差较小，提供的器材如下：A.压敏电阻，无压力时阻值R0＝6000ΩB.滑动变阻器R，最大阻值为200ΩC.电流表A，量程2.5mA，内阻约30ΩD.电压表V，量程3V，内阻约3kΩE.直流电源E，电动势3V，内阻很小F.开关S，导线若干（2）正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33mA，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为 2.00V.（3）此时压敏电阻的阻值为 1.5×103Ω；结合图甲可知待测压力的大小F＝60N.（计算结果均保留两位有效数字）解析（1）根据题述对实验电路的要求，应该采用分压式接法、电流表内接的电路，如图所示.（2）根据电压表读数规则知，电压表读数为2.00V.（3）由欧姆定律知，此时压敏电阻的阻值为R F＝－R A≈1.5×103Ω，0＝60001.5×103＝4，由题图甲可知，对应的待测压力F＝60N.1.某学校的科技小组在一次创新大赛中利用所学物理知识设计了一种“闯红灯违规记录仪”，其工作原理如图甲所示，当光控开关接收到某种颜色的光时，开关自动闭合，车辆经过的路面下的压敏电阻受到车的压力，其阻值随压力变化如图乙所示，当压力变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，电路中的电控照相机就启动，记录下违规车辆实况.光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光.图甲图乙（1）要记录车辆违规闯红灯的情境，光控开关应在接收到红（选填“红”“绿”或“黄”）光时自动闭合.（2）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为2Ω，继电器电阻为8Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引.则只有质量超过400kg的车辆违规时才会被记录.（重力加速度g取10m/s2）解析（1）因是闯红灯违规证据模拟记录器，故光控开关应在接收到红光时自动闭合.（2）由闭合电路欧姆定律可得I＝＋＋继，解得R＝90Ω，再由R－F图像可读出当R＝90Ω时F＝4000N，由G＝mg可求出m＝400kg，故只有质量超过400kg的车辆违规时才会被记录.2.[液位报警器/2024山东青岛调研检测]液位报警器是一种用于监测、维护和测量液面位置的传感器，它会将感知到的液位数据转换为电信号.某实验小组通过研究热敏电阻的特性制作了一个汽车低油位报警装置，过程如下.图甲图乙（1）已知常温下某热敏电阻的阻值约为1.4kΩ，若用图甲所示的多用电表测量该电阻的阻值，需将选择开关旋转到欧姆挡×100（选填“×10”“×100”或“×1k”）位置.（2）设计图乙电路探究该热敏电阻的阻值R t随温度t变化的关系，开关闭合前，滑片P应位于滑动变阻器最左端（选填“左”或“右”），已知定值电阻R0＝1.5kΩ，某次测量中电流表A1的示数为3.20mA，A2的示数为2.40mA，两电流表均可视为理想电表，则此时热敏电阻的阻值R t＝2kΩ.图丙图丁（3）该实验小组经过多次测量，绘出了R t－t图像如图丙所示，图丁是他们根据此热敏电阻设计的汽车低油位报警器.其中电源的电动势E＝6.6V，定值电阻R＝1.5kΩ，长为l＝60cm的热敏电阻下端紧靠油箱底部，不计报警器和电源内阻.已知流过报警器的电流I＞3.0mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（油液内热敏电阻）的温度为15℃，油液外热敏电阻温度为50℃，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为10.0（9.2～10.8均可）cm（结果保留1位小数）.（4）若保持油液的温度为15℃，油液外热敏电阻的温度为50℃，随着油箱中液面逐渐降低，按照（3）中测量方法，实验小组根据图丙将电流表上“电流”刻度改为“液面距油箱底部的距离”刻度，改装后表盘上的刻度是非均匀（选填“均匀”或“非均匀”）的.解析（1）多用电表在测电阻时，指针越接近中间位置，读数越准确，又读数＝刻度×倍率，待测电阻约为1.4kΩ，则应选×100倍率的挡位.（2）滑动变阻器以分压式接入电路，则测量电路的电压和电流应从零开始变化，即开关闭合前，滑片P应置于最左端；根据并联分流规律可得R t＝12R0＝2kΩ.（3）设警戒液面到油箱底部的距离为h，根据题图丙可知，温度为15℃时，热敏电阻的阻值约为R t1＝1.7kΩ，温度为50℃时，热敏电阻的阻值约为R t2＝0.5kΩ，根据闭合电路欧姆定律结合电阻定律可得x h＋y（l－h）＋R＝，代入数据解得h＝10.0cm.（4）根据（3）问分析可知，改装后表盘上的刻度是非均匀的.3.磁敏电阻是一种对磁敏感，具有磁阻效应的电阻元件.磁敏电阻在磁场中阻值发生变化的现象称为磁阻效应.某同学利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（几千欧）随磁感应强度的变化关系.所用器材：电源E，滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），电压表（内阻约为3000Ω），毫安表（可视为理想电表），开关S及导线若干.（1）在图甲所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图.图甲图乙（2）实验时，将磁敏电阻置于待测磁场中，记录不同磁感应强度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的磁敏电阻阻值.若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为6.2V和2.8mA，则此时磁敏电阻的阻值为 2.2kΩ（保留两位有效数字）.（3）实验中得到的该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图乙所示.某次测量中，测得磁敏电阻的阻值为10.0kΩ，此时磁感应强度为 1.4×10－4T（保留两位有效数字）.（4）太阳风是指从太阳上层大气射出的超声速带电粒子流，当太阳风激烈爆发时，可能会给地球带来无法预计的磁暴灾难.某同学利用实验中的磁敏电阻制作了一种搭载在人造卫星上的探测磁感应强度的报警器，其电路的一部分如图丙所示.图中E为直流电源（电动势为9.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过3.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警.若要求开始报警时磁感应强度为10－4T，则图中R2（选填“R1”或“R2”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为10kΩ（保留两位有效数字）；如果要提高此装置的灵敏度（即在磁感应强度更小时就能触发报警），应该减小（选填“增大”或“减小”）R1.解析（1）因毫安表可视为理想电表，则可以采用电流表内接法；滑动变阻器的总阻值为20Ω，待测磁敏电阻为几千欧，属于小电阻控制大电阻，则用滑动变阻器的分压式接法便于操作和多测数据.电路图如图所示.（2）根据部分电路的欧姆定律可得磁敏电阻的阻值为R＝＝6.22.8×10－3Ω≈2.2kΩ.（3）根据R－B图像可知，当R＝10.0kΩ时，磁感应强度B＝1.4×10－4T.（4）根据闭合电路欧姆定律可得输出电压为U＝B21＋2，要求输出电压达到或超过3.0V时报警，即要求磁感应强度增大时（电阻的阻值增大），输出电压增大，故需要R2的阻值增大才能实现此功能，故R2为磁敏电阻；已知报警电压为U＝3V，而B＝10－4T时，R2＝5kΩ，解得R1＝B2－R2＝10kΩ，在磁感应强度更小时R2的阻值较小，根据串联分压原理可知应将R1减小，从而让R2分得更多的电压，达到3V就可以报警，即如果要提高此装置的灵敏度，应该减小R1.4.（1）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，而且精确度高.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，电路中电流将变小（选填“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℃的刻度的右（选填“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，请在图乙中用图中的器材（可增加元器件）设计一个电路.（2）图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系图线如图丁所示，试根据这一特性，在图戊中用笔画线连接给定的器材设计一个自动光控电路.解析（1）①因为温度降低时，负温度系数热敏电阻的阻值增大，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电路如图所示.（2）由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，流过光敏电阻的电流增大，光敏电阻的阻值减小.根据题意设计一个自动光控电路，如图所示.控制过程是：当有光照时，放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开；当无光照时，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，工作电路接通，电灯开始工作.5.[苹果自动分拣装置/2023重庆高二期末]如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图.该装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压敏电阻R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示.当质量等于分拣标准（0.15kg）的苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为2N，调节可调电阻R0，使它两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫作放大电路的激励电压.放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持该苹果在经过托盘秤时的状态.图甲图乙（1）当较大的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，则电阻较小（选填“较大”或“较小”）.（2）自动分拣装置正常工作时，大于0.15kg的苹果通过通道B（选填“通道A”或“通道B”）.（3）若电源电动势为5V，内阻不计，激励电压为2V.①为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值应等于16kΩ（结果保留两位有效数字）.②某同学想利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻R0（选填“R”“R0”或“电源”）两端.③已知压敏电阻受到的压力与苹果的质量成正比.若要将分拣标准提高到0.33kg，仅将R0的阻值调为12kΩ即可实现（结果保留两位有效数字）.解析（1）由题图乙可知当较大的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小.（2）大于0.15kg的苹果通过托盘秤时，R0两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B.（3）①杠杆对R的压力为2N时R阻值为24kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值需满足0＝（5－2）V2V，则R0＝16kΩ.②随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，R0分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在R0两端.③根据12＝12可知分拣标准到0.33kg时，压力为4.4N，此时R的阻值为18kΩ，根据①中分析知R0的阻值应该调至12kΩ.6.[酒精检测仪]交警在某次拦截进行例行检查过程中，用酒精检测仪进行检测，结果显示驾驶人小王驾驶小型轿车，酒精含量为48mg/100mL，属于“酒驾”；而另一位小李驾驶二轮摩托车，酒精含量为110mg/100mL，属于“醉驾”.现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则.某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示.某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材.A.蓄电池（电动势E＝2V，内阻r＝0.6Ω）；B.表头G（满偏电流6.0mA，内阻未知）；C.电流表A（满偏电流10mA，内阻未知）；D.电阻箱R1（最大阻值999.9Ω）；E.电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）；F.开关及导线若干.图甲图乙（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关S1、S2、S3，将R1、R2调到最大值.合上开关S1，将S3拨到2处，调节R2，使表头G满偏，电流表A示数为I.此时合上开关S2，调节R1和R2，当电流表A示数仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时R1为108.0Ω，则改装电表时应将R1调为 6.0Ω，改装结束后断开所有开关.图丙图丁（2）该同学若将图中开关S1、S2合上，而将S3拨到1处，电阻箱R2的阻值调为14.0Ω，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 2.0mA.（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精含量时，表头指针指向5.0mA.已知酒精含量在0.2～0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精含量属于醉驾（选填“酒驾”或“醉驾”）.（4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整R2（选填“R1”或“R2”），则此时所测的酒精气体浓度仍为准确值.解析（1）合上开关S1，将S3拨到2处，调节R2，使表头G满偏，电流表A示数为I.则表头G与电流表A串联，可知I＝I g＝6.0mA.合上开关S2，调节R1和R2，当电流表A示数仍为I时，表头G与R1并联，由题图丁可知表头G的示数I'＝4mA，则R1中的电流I1＝I －I'＝2mA，由I'R g＝I1R1，解得表头G的内阻R g＝12R1＝54.0Ω.将表头G的量程扩大为原来的10倍，则与表头G并联的电阻R1中的电流为1＝（10－1）I g＝9I g，则由I g R g＝9I g R'1，解得改装电表时应将R1调为R'1＝19R g＝6.0Ω.（2）改装电流表的内阻为R'g＝g'1g＋'1＝54×654+6Ω＝5.4Ω.由题图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为R＝80Ω，由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流I2＝＋2＋＋'g＝20.6+14+80+5.4A＝0.02A＝20mA，则表头G的读数为I'2＝110I2＝2.0mA.（3）某次在实验室中测试酒精含量时，表头指针指向5.0mA，电路中总电流I3＝10×5.0mA＝50.0mA＝0.05A，由闭合电路欧姆定律可得I3＝＋2＋'＋'g，解得传感器的电阻R'＝20Ω，由题图乙可知酒精含量为0.8mg/mL，所以该次测试的酒精含量属于醉驾.（4）由闭合电路欧姆定律可知I0＝＋2＋＋'g，使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，则电路中电流不变，则需要把R2调小，使电路中总电阻减小.。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—传感器;实验：利用传感器制作简单的自动控制装置
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—传感器；实验：利用传感器制作简单的自动控制装置1.(多选)在如图所示的电路中，当用半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A．在温度越高时，热敏电阻阻值越小B．在温度越高时，热敏电阻阻值越大C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好2.(多选)霍尔元件的示意图如图所示，一块通电的铜板放在磁场中，铜板的前、后板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则()A．电势φa＞φbB．电势φb＞φaC．电流增大时，|φa－φb|增大D．其他条件不变，将铜板改为NaCl溶液时，电势结果仍然一样3．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图．R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是()A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间4．(2022·河北卷·12)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图甲所示．选用的器材有：限温开关S1(手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合)；保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合)；电饭煲的框架(结构如图乙所示)．自备元件有：加热电阻丝R(阻值为60Ω，用于加热煮饭)；限流电阻R1和R2(阻值均为1kΩ)；指示灯L1和L2(2.5V,0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭)；保险丝T.(1)按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是________(多选)．A．按下S1，L1和L2均发光B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常．在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件．下列操作步骤的正确顺序是__________(填写各步骤前的字母)．A．将选择开关旋转到“×100”位置B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D．测量指示灯L1两端的阻值E．将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图丙所示，可判断是________断路损坏；若指针如图丁所示，可判断是________断路损坏．(用电路中的元件符号表示) 5．(2023·四川遂宁市模拟)高速路入口都安装有称量汽车重量的地磅．如图甲所示是某工厂生产的小型地磅结构图和电路图，其中R是压敏电阻，质量m0＝500kg的秤台平放在压敏电阻上，被称汽车停放在秤台上．已知电路中电源电动势为26V、内电阻r＝10Ω，电流表量程为0.3A、内阻R A＝10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为500Ω.如图乙是压敏电阻的阻值R 随压力F变化曲线．某设计人员对电流表上刻度重新赋值，使之能够从表盘上直接读出秤台上汽车的质量，他先后进行了以下操作．重力加速度g＝10m/s2.(1)断开开关S，撤去秤台上的汽车，把多用电表的旋钮旋到欧姆挡“×10挡”，通过正确调零后，用红、黑表笔接在压敏电阻两端，多用电表的表针指到如图丙所示位置，则压敏电阻R此时的电阻值为________Ω.(2)闭合开关S，设计人员通过调节滑动变阻器，使电流表读数为0.10A，并在此处标注为0kg，则此时滑动变阻器R′接入电路的电阻值为________Ω；2500kg处应标注在______A处．(3)设计人员按上述操作逐个刻度赋值后，经长时间使用，发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大．他重新调节滑动变阻器，使秤台空载时电流表读数仍为0.10A，然后再去测量汽车的重量．您认为现在的测量值相比汽车真实重量________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)6．(2023·上海市模拟)力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量．(1)如图(a)所示，R1、R2、R3、R4为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小．现将R2、R3两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，R1、R4两个应变片粘贴在弹性梁的下表面．当弹性梁右端受力向下弯曲时，R2、R3的电阻值________，R1、R4的电阻值________(均选填“变大”“变小”或“不变”)．采用如图(b)所示的电路图测量电路，已知电源电动势为E，内阻不计．每片应变片的初始电阻为R0.当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片电阻变化量的绝对值均为Δx，则A、B两端的电压U AB＝__________________.(2)如图(c)所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值R随压力F变化的图线．读图可知，压力为1N时该图像的斜率为__________kΩ/N，压力为5N时该图像的斜率为________kΩ/N.要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间__________(选填“1N”或“5N”)附近．1．AD 2.AC 3.C4．(1)CD(2)CABDE L 1R 1解析(1)按下S 1后L 2支路被短路，则L 2不会发光，A 错误；当锅内温度高于103℃时，S 1断开，而要温度降到70℃以下时S 2才会闭合，则此时L 2可能发光，此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联，并联的整体再和L 2、R 2串联，R L ≈10.42Ω，则回路中并联部分的电阻R 并≈56.64Ω则回路总电阻R 总＝1067.06Ω则回路总电流I 总＝220V R 总≈0.21A 则L 2一定发光，此时并联的整体的电压为U 并＝I 总R 并≈11.89V则流过L 1的电流为I L1＝U 并R L ＋R 1＝11.891000＋10.42A ≈0.012A流过L 1的电流小于30mA ，则L 1熄灭，B 错误；由题知，S 2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S 2自动闭合，C 正确；当锅内温度低于70℃时，S 2自动闭合，L 2支路被短路，则L 2不会发光，此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联，则此时流过L 1的电流为I L1′＝E R L1＋R 1＝2201000＋10.42A ≈0.218A ，此时流过L 1的电流大于30mA ，则L 1发光，D 正确．(2)多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“×100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L 1两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡——关闭多用电表．故正确顺序为CABDE.由于使用时L 1始终不亮，但加热和保温功能均正常，则说明R 、L 2、R 2、T 均正常，若指针如题图丙所示，可看出L1两端有1100Ω左右的电阻，则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏；若指针如题图丁所示，可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于R L＝10.42Ω，此时选用的是“×100”挡，则说明灯泡L1正常，则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏．5．(1)160(2)800.13(3)偏小解析(1)欧姆挡选择“×10挡”，则阻值为16.0×10Ω＝160Ω.(2)当仅有秤台时，压敏电阻的阻值为160Ω，根据闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋R′＋R A＋r)，解得R′＝80Ω，2500kg的物体在秤台上时，此时压力为(2500＋500)×10N＝3×104N，压敏电阻的阻值约为100Ω，根据闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋R′＋R A＋r)，解得I1＝0.13 A.(3)根据E＝I(R＋R′＋R A＋r)，可得R＝EI－R′－R A－r，电池的电动势偏小，则相同的电流下，R的阻值偏小，结合题图乙可知汽车的质量的测量值偏小．6．(1)变大变小ΔxR0E(2)24 1.751N解析(1)当弹性梁右端受力向下弯曲时，R2、R3拉伸，电阻变大，R1、R4压缩，电阻变小．R1两端电压U1＝R0－Δx2R0E，R3两端电压U3＝R0＋Δx2R0E，所以U AB＝|U1－U3|＝Δx R0 E.(2)压力为1N时该图像的斜率为k＝58－102kΩ/N＝24kΩ/N，压力为5N时该图像的斜率为k′＝26－128kΩ/N＝1.75kΩ/N，要使传感器对力的变化测量较为灵敏，则压力改变量相同的情况下，电阻变化大，即斜率大的更灵敏，故在1N附近．。
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
′ = 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，
2025年高考物理 传感器 小练(含解析)
2025年高考物理传感器小练一、单选题（本大题共5小题）1．如图所示，图甲为热敏电阻的R t-图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω。
当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。
为继电器线圈供电的电池的电动势E=，内阻可以不计。
图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．如果要使恒温9.0V箱内的温度保持在100℃，则（）A．应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，R'的阻值为260ΩB．应该把恒温箱内的加热器接在C、D端，R'的阻值为260ΩC．应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，R'的阻值为300ΩD．应该把恒温箱内的加热器接在C、D端，R'的阻值为300Ω2．为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是一款酒精浓度检测仪的简化电路，其电源电动势与内阻保持不变，0R为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随酒精浓度c成反比关系如图乙所示。
当驾驶员呼c=时，刚好达到酒驾标准；当驾驶员呼出气体酒精出气体中酒精浓度120mg/mLc=时，则刚好达到醉驾标准。
根据以上信息，下列判断正确的浓度为280mg/mL是（）A．当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电源的总功率越大B．当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电压表示数与电流表示数比值越小C．呼出气体中酒精的浓度为2c时，电路中电流等于呼出气体中酒精的浓度为c时电路中电流的4倍1D．呼出气体中酒精的浓度为2c时，电路中电流小于呼出气体中酒精的浓度为c时电路中电流的4倍13．嫦娥六号采用了大量的传感器。
某金属热电阻和热敏电阻的阻值R随温度T 变化的关系图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．金属热电阻不可用来做电阻温度计B．金属热电阻在温度上升时导电能力增强C．热敏电阻的阻值随温度的变化不明显D．它们都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量4．图甲为某厂商生产的电容式电子体重计，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重计面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（）A．上层膜片下移过程中，电流表有从b到a的电流B．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，上、下极板间的电压增大C．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，所带电荷量减小D．上层膜片稳定后，电容器上、下极板均不带电荷5．如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路。
【单元练】《常考题》高中物理选修2第五章【传感器】经典练习题(含答案解析)
一、选择题1．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生。
如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A 为位置固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体（矿井中含有杂质的水），A 、B 、C 构成电容器。
若矿井渗水（导电液体深度增大），则电流（ ）A ．从b 向a ，A 、B 、C 构成的电容器放电B ．从a 向b ，A 、B 、C 构成的电容器放电C ．从b 向a ，A 、B 、C 构成的电容器充电D ．从a 向b ，A 、B 、C 构成的电容器充电D解析：D 由题图可知，导电液体和导体芯构成了电容器，可近似为平行板电容器，由4r S C kd επ=可知，当液面升高时，电容器极板正对面积S 增大，故电容增大，A 、C 间电势差不变，再由Q C U= 知，电容器电荷量增大，因此电容器处于充电状态，电流从a 向b ，故选D 。
2．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ） A ．给货车称重的地磅使用了光传感器 B ．酒店大厅的自动门使用了力传感器 C ．空调的控温系统使用了温度传感器 D ．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器C解析：CA ．给货车称重的地磅使用了力传感器，上下应变片发生形变，电阻变化，输出两个应变片电压差值反映力的大小，故A 错误；B ．酒店大厅的自动门使用了光传感器，故B 错误；C ．空调的控温系统使用了温度传感器，符合客观实际，故C 正确；D ．夜间自动打开的路灯使用了光传感器，故D 错误。
故选C 。
3．如图所示为温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁，5是水银温度计（水银导电）。
常温下3触点处于断开状态4触点处于闭合状态，则下列说法正确的是（ ）A．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性增强，3触点闭合4触点断开B．此装置为低温报警装置，温度低于警戒温度时，电铃报警C．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，指示灯亮D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些D解析：DA．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性不通电，无磁性，3触点断开，4触点闭合，故A错误；BC．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，电磁铁有磁性，3触点闭合，4触点断开，电铃报警，指示灯熄灭，温度低于警戒温度时，电磁铁无磁性，3触点断开，4触点闭合，指示灯亮，电铃不响，故BC错误；D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些，这样当温度升得更高时，控制电路才能接通，电磁铁才有磁性，电铃报警，故D正确。
C2-多选题
序号题干选项A1空调系统的四个主要部件中属于热交换设备的有（ ）。
压缩机2干燥过滤器的主要作用是除去系统中的（ ）。
氟里昂3（ ）是制冷系统的辅助设备。
干燥过滤器4空调中常用的节流设备有（ ）。
毛细管5通过专用空调制冷管路上的液窗可以观察到系统中的（ ）。
压力6往复活塞式压缩机的工作循环是（ ）压缩7可以造成压缩机吸气压力低的原因有（ ）。
管路堵塞8造成压缩机排气压力高的原因有（ ）。
冷凝器通风不良9专用空调机常见的告警有（ ）。
高温告警10冷水机组是把（ ）组装在一个公共的机座上的制冷装置。
制冷机11蓄电池的容量选择与什么相关负载容量12对软开关描述不正确的是使用软开关变换电路可降13下列接地中，不是用于保护人身和设备安全的是防雷地14下列接地中，属于联合接地的是防雷地15所谓联合接地是指____的联合。
交流工作地16基站的接地阻值应不高于（ ）欧姆317目前基站无线设备的供电电压不经常使用的是220v18组成一个24v系统至少需要（ ）只电池单体1219至少每（ ）要测量一次个单体电池的浮充电压月20使用爱立信电源系统当电力网发生故障,基站开始使用蓄电池供电,当电池电压低于( 1721阀控密封铅酸蓄电池在每升高1℃时，则单个电池的浮充必须降低2~4mv23一般电池放出容量的（ ）就认为电池是放尽了50%24AL175告警模块上有多少个RS232接口( )125在开关电源中控制电路的发展将主要集中到以下几个方面其中错误的是高频化26在开关电源中驱动电路一般都具有（）作用隔离散27功率因数校正目的工作原理有三种，下列说法中错误的是单相有源校正28通信用（）实际是连接市电电网与通信设备之间的电源转换设备开关电源29EMI即指（），主要是检查被测设备运行时产生的EMI信号电平。
电磁兼容30浪涌保护主要指（）就是在极短的时间内释放掉设备电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而防雷保护31功率密度就是功率（），比值越大说明单位体积的功率越大数量比32开关电源模块的寿命是由模块内部工作（）所决定，其高低主要是由模块的效率高低所决定。
(压轴题)高中物理选修二第五章《传感器》检测(含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：129461]下列有关传感器的说法中正确的是（）A．火灾报警器利用了温度传感器B．日光灯启动器是利用了光传感器C．电子秤称量物体重力利用了力传感器D．霍尔元件是能够把电压转换为磁感应强度的一种磁传感器2．(0分)[ID：129458]某学校创建绿色校园，如图甲所示为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。
如图乙所示R为光敏电阻（光照强度增加为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，t时，其电阻值减小）。
现增加光照强度，则下列判断错误的是（）A．A B、灯都变暗B．电源的输出功率变小C．电源的效率变小D．t R上电流的变化量大于0R上电流的变化量3．(0分)[ID：129456]关于发光二极管，下列说法正确的是（）A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把光能转化为电能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光4．(0分)[ID：129453]汽车轮胎气压自动报警装置的主要部件是压阻式压力传感器，某压阻式压力传感器的特点是压力F越大其电阻越小，现将该压力传感器R0接入如图所示电路中，开关S闭合，当压力传感器所受压力增大时，下列说法正确的是（）A．R1的电功率增大B．电压表的示数增大C．电流表的示数增大D．R2的电功率增大5．(0分)[ID：129446]如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。
把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。
则下列说法正确的是（）A．电流表示数大说明温度较高B．电流表示数小说明温度较高C．电流表示数与温度成正比D．所改装的温度表刻度是均匀的6．(0分)[ID：129444]下列关于传感器说法正确的是（）A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．霍尔元件能够把磁学量（如磁感应强度）转化为电学量（如电压）C．光敏电阻随光照强度增加电阻增大D．热敏电阻的阻值随温度的升高而升高7．(0分)[ID：129434]传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（）A．给货车称重的地磅使用了光传感器B．酒店大厅的自动门使用了力传感器C．空调的控温系统使用了温度传感器D．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器8．(0分)[ID：129433]如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。
【单元练】【学生卷】徐州市高中物理选修2第五章【传感器】经典习题(专题培优)(1)
一、选择题1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。
下列说法正确的是（）A．甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C马上离开触点C．在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小D．丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生恒定的电流C解析：CA．甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时，发射线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”所以A错误；B．在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C不会马上离开触点，因为B线圈中有感应电流产生，则触头慢慢离开触点，所以B错误；C．在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的电流互感器，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小，所以C正确；D．丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生周期性变化的电流，所以D 错误；故选C。
2．传感器已广泛应用于日常生活。
下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）A．应变片B．干簧管C．热敏电阻D．霍尔元件A解析：AA．应变片是在外力的作用下产生机械形变，其电阻发生相应变化，从而将力学量转换为电学量。
A正确；B．干簧管是将磁学量转化为电学量，B错误；C．热敏电阻是将温度转化为电学量，C错误；D．霍尔元件是将磁学量转化为电学量，D错误。
故选A。
3．关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量A解析：AA．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，由半导体制成，且随着温度升高，其电阻在减小，对温度感知灵敏，故A错误；B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故B正确。
《常考题》高中物理选修二第五章《传感器》测试卷(有答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：129481]如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。
R是R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太光敏电阻，阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间2．(0分)[ID：129456]关于发光二极管，下列说法正确的是（）A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把光能转化为电能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光3．(0分)[ID：129450]有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表G （实质上是电流表）。
不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F（F和R 的单位分别为N和Ω）。
下列说法中正确的是（）A．该秤能测量的最大体重是2500NB．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小D．该秤可以通过电路规律转换成12003200FI关系进行刻度转换4．(0分)[ID：129418]关于传感器，下列说法中正确的是（）A．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制B．动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器C．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器D．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警5．(0分)[ID：129411]关于DIS实验，下列说法中正确的是（）A．DIS实验只能测量距离、速度、力等一些力学物理量B．DIS实验可以完成全部的物理实验C．DIS实验比传统的实验方便、准确D．DIS实验没有传统实验方便、准确6．(0分)[ID：129402]下列关于物理传感器，化学传感器和生物传感器的说法，正确的是（）A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业而不能用于化工领域B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度下工作D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境有一定要求7．(0分)[ID：129399]传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。
【单元练】《好题》高中物理选修2第五章【传感器】经典练习题(培优提高)
一、选择题1．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。
R是光敏电阻，0R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间C解析：CA．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R减小，故A错误；B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；C．增大保护电阻0R，减小了电流，增大了照明时间，故C正确；D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
2．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是（）A．二极管两极接反B．R1与R G位置颠倒C．R1阻值太小D．灯泡被断路C解析：CA．由题可知若二极管接反，光线暗时，二极管上为负向电压，无法导通，灯泡不亮，选项A可能；B．若R1与R G位置颠倒，则光线较暗时，Y端为高电平，二极管不导通，灯泡不发光，选项B可能；C．若R1阻值太小，Y端一直为低电平，灯泡一直发光，选项C不可能；D．灯泡断路时无法发光，选项D可能。
本题选不可能的，故选C。
3．医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（）A．声音传感器B．红外线传感器C．气体传感器D．压力传感器B解析：B非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号，所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。
【单元练】2021年高中物理选修2第五章【传感器】经典题(答案解析)(3)
一、选择题1．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。
R是光敏电阻，0R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间C解析：CA．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R减小，故A错误；B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；C．增大保护电阻0R，减小了电流，增大了照明时间，故C正确；D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
2．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是（）A ．二极管两极接反B ．R 1与R G 位置颠倒C ．R 1阻值太小D ．灯泡被断路C解析：C A ．由题可知若二极管接反，光线暗时，二极管上为负向电压，无法导通，灯泡不亮，选项A 可能；B ．若R 1与R G 位置颠倒，则光线较暗时，Y 端为高电平，二极管不导通，灯泡不发光，选项B 可能；C ．若R 1阻值太小，Y 端一直为低电平，灯泡一直发光，选项C 不可能；D ．灯泡断路时无法发光，选项D 可能。
本题选不可能的，故选C 。
3．汽车轮胎气压自动报警装置的主要部件是压阻式压力传感器，某压阻式压力传感器的特点是压力F 越大其电阻越小，现将该压力传感器R 0接入如图所示电路中，开关S 闭合，当压力传感器所受压力增大时，下列说法正确的是（ ）A ．R 1的电功率增大B ．电压表的示数增大C ．电流表的示数增大D ．R 2的电功率增大A解析：A A ．据题意，压力增大时R 0电阻减小，则外电路电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，有E I R r外=+ 可知总电流I 减小，R 1的电功率为 121R P I R =可知R 1的电功率增大，故A 正确；B ．电压表测量的是并联电路的电压，根据公式，有()1U E I R r =-+并可知电压表的示数减小，故B 错误；C ．电流表测量R 2支路电流，根据公式，有22R U I R =并 可知电流表的示数减小，故C 错误；D ．R 2的电功率为 2222R R P I R = 则R 2的电功率减小，故D 错误。
【学生卷】邢台市高中物理选修二第五章《传感器》经典练习(培优提高)(1)
一、选择题1．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。
R是光敏电阻，0R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间2．常用的计算机键盘就是一种传感器。
如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。
当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。
这种计算机键盘使用的是（）A．温度传感器B．电容式传感器C．磁传感器D．光传感器3．现代生活离不开智能手机，手机中有很多特殊功能需要传感器来实现。
例如当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到省电的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（）A．光传感器和位移传感器B．磁传感器和温度传感器C．磁传感器和声传感器D．压力传感器和加速度传感器4．下列说法正确的是（）A．穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生B．只要导体相对磁场运动，导体中一定会产生感应电流C．话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器D．热敏电阻能把热量这个热学量转换为电阻这个电学量5．如图是智能称重地磅，它使用方便快捷、计量精度高、反应速度灵敏、移动方便，这种地磅安装了应变式力传感器，下列关于应变式力传感器的说法不正确的是（）A．应变片是由半导体材料制成B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大6．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。
2021年高中物理选修二第五章《传感器》经典测试题(答案解析)(3)
一、选择题1．下列有关传感器的说法中正确的是（）A．火灾报警器利用了温度传感器B．日光灯启动器是利用了光传感器C．电子秤称量物体重力利用了力传感器D．霍尔元件是能够把电压转换为磁感应强度的一种磁传感器2．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表G （实质上是电流表）。
不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F（F和R的单位分别为N和Ω）。
下列说法中正确的是（）A．该秤能测量的最大体重是2500NB．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小D．该秤可以通过电路规律转换成12003200FI关系进行刻度转换3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图所示，下列判断正确的是（）A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动4．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5．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（）A．给货车称重的地磅使用了光传感器B．酒店大厅的自动门使用了力传感器C．空调的控温系统使用了温度传感器D．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器6．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。