2025年高考物理解密之考点专题训练13传感器（Word版附解析）

这是一份2025年高考物理解密之考点专题训练13传感器（Word版附解析），共53页。

A．阻值为
B．装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小
C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，传感器的示数也变大
D．应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量
2．（2024•全国）如图为“电流天平”实验装置的示意图，将形电路放入螺线管内，其中长度为的段约位于螺线管内的中央位置。螺线管所载电流为，通过形电路的电流为，天平右臂受有磁力的作用，而左臂末端挂有小重物。下列有关此电流天平的叙述何者正确？
A．形电路所受的总磁力正比于与的乘积
B．形电路上所受的总磁力正比于形电路于螺线管内的总长度
C．螺线管电路必须与形电路串联，形成电流通路
D．电流天平的两臂达平衡时，若增加螺线管线圈匝数，不会改变其平衡状态
E．若小重物之重量不管如何调整，天平左臂一直下垂，则同时改变和的电流方向，可使天平趋于水平
3．（2024•黄州区校级二模）电熨斗在达到设定温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使它与设定温度差不多，在熨烫不同织物时，通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断，从而自动调节温度，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是
A．温度升高时，双金属片会向上弯曲
B．调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度降低
C．调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度升高
D．适当增加输入电压，可以使设定温度升高
4．（2024•青羊区校级模拟）小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点，设计了一个判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示，虚线框内是连接压敏电阻的电路，压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置着一个物块，在升降机运动过程中的某一段时间内，发现电流表的示数恒定不变，且小于升降机静止时电流表的示数，则这段时间内
A．升降机可能匀速下降B．升降机可能匀减速下降
C．升降机可能匀加速下降D．升降机可能变加速上升
5．（2024•顺义区二模）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器上。所受压力越大阻值越小，当两端电压超过某一定值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是
A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B．为了选出质量更大的苹果可以将电源的输出电压减小
C．为了选出质量更大的苹果可以增大的阻值
D．质量大的苹果将进入上通道
6．（2024•浙江模拟）一个加速度传感器（如图，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧某同学设计了连接两相同的弹簧，为滑动变阻器，4是与滑块2相连的滑动片，两个电池的电压相等。已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央，哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如图2所示，规定向右为正方向。分析可知
A．时刻滑块加速度向右
B．时刻滑块向左压缩弹簧
C．滑块的加速度一直增大
D．时刻电压表的指针将偏向端
7．（2024•门头沟区一模）如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一值时，就会触发报警。电压表示数为时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是
A．为压敏电阻
B．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
8．（2024•泉州二模）“中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个锑铯光阴极倍增管的信号输出端与一个的标准电阻串联，测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示，则锑铯光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为
A．B．C．D．
9．（2024•河北模拟）电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具，但有些小朋友不懂事，总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物，发现电梯门不停地开关，这是电梯门上安装了传感器的结果，他以此为乐，殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是
A．电梯门上安装了温度传感器
B．电梯门上安装了光传感器
C．电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号
D．电梯门上的传感器将电信号转化为光信号
10．（2023•宁波二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是
A．增大电阻箱的阻值B．增大电阻箱的阻值
C．增大电源的电动势D．增大干簧管上线圈的匝数
11．（2023•西城区校级三模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是
A．增大电源的电动势B．增大干簧管上线圈的匝数
C．增大电阻箱的阻值D．增大电阻箱的阻值
12．（2023•汕头二模）如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当、两端的电压小于、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是
A．
B．
C．为定值电阻
D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低
13．（2023•九龙坡区模拟）如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足为比例常数）。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，探头输出电压为。为重力加速度，则
A．该仪器能测量的最大高度为
B．该同学的身高为
C．测重面板的质量为
D．该同学的质量为
14．（2023•海淀区校级三模）如图所示为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上。当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为，若提高分拣标准，要求能够进入下面通道的大苹果的最低质量增大，下面操作可行的是
A．其他条件不变的情况下，只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些
B．其他条件不变的情况下，只适当减小的阻值
C．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向
D．其他条件不变的情况下，只增大和传感器相连接电路中电源电动势
15．（2023•海淀区二模）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数反映待测物体的质量；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终于弹性限度内，下列说法正确的是
A．仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降
B．电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C．弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大
D．电压表示数与待测物体质量成非线性关系
16．（2023•济南模拟）如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。和为两个电阻箱，、两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是
A．当处的磁场增强时，电流表示数增大
B．当处的磁场增强时，、两端的电压减小
C．增大的阻值，更容易触发报警器报警
D．增大的阻值，更容易触发报警器报警
17．（2022•北京）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当、两端的电压小于、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
18．（2022•阜宁县校级模拟）为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。下列关于红外测温枪的说法中正确的是
A．红外测温枪接收到的是身体的热量信号
B．体温越高，测温枪接受到最强辐射频率越低
C．体温越高，测温枪接受到最强辐射波长越短
D．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
二．多选题（共5小题）
19．（2024•长安区一模）如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到，可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的部分随手机一起运动时，质量块是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以无死角检测手机运动。以下说法中正确的是
A．在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用
B．可以测量出任意情况下手机相对地面的速度
C．这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行定位
D．改变电容的值是通过改变正对面积和板间距来实现的
20．（2023•荔湾区校级三模）如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为是重力加速度，是比例常数）。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为，则
A．该同学的身高为
B．该同学的身高为
C．该同学的质量为
D．该同学的质量为
21．（2023•佛山二模）某种驻极体自身总带有定量的电荷，且所带电荷无法自由移动，利用驻极体可实现力电转换，进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体，其内部带有负电荷，闭合开关，按压驻极体，下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如图所示的移动。则闭合开关
A．在向下按压驻极体的过程中，电流自左向右流经电阻
B．在向下按压驻极体的过程中，机械能转化为电能
C．周期性按压驻极体，有交变电流流经电阻
D．若断开开关，按压驻极体，则下方金属板上的点电势升高
22．（2023•汕头一模）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是
A．传感器工作的一般流程：电信息敏感元件处理电路非电信息
B．电源刚接通时上下触点是接触的
C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些
D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些
23．（2023•重庆模拟）传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适，下列应用了力传感器的是
A．无人管理自动灌溉系统B．商场使用的电子秤
C．酒店大厅的自动门D．给货车称重的地磅
三．填空题（共2小题）
24．（2023•松江区二模）如图为某同学设计的森林火灾预警装置。是金属热电阻，其阻值随温度升高而变大，和为两个滑动变阻器，、接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警。当温度升高时电流表示数 （选填“增大”、“减小”或“不变” ；冬季为了安全适当降低报警温度，可采取的方法有 。
25．（2016•景洪市校级模拟）自动化控制是目前比较热门的研究方向，实现自动化控制较为常用的元件是一些能将其它信号转化为电信号的元件，例如实现光控的电路一般都采用光敏电阻，其特点是 ，制作这种元件一般采用的材料是 ．
2025年高考物理解密之传感器
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．（2024•金东区校级模拟）工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，、、是定值电阻，，，是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示，已知料斗重，没装料时，取。下列说法中正确的是
A．阻值为
B．装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小
C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，传感器的示数也变大
D．应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；常见的传感器及分类
【专题】推理法；定量思想；推理能力；恒定电流专题
【分析】根据串并联电路的电压与电阻关系列方程求解；当应片电阻受拉力增大时，电阻增大，根据电压随电阻变化规律分析；应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电阻这个电学量。
【解答】解：、电路中，当没装料时，此时拉力等于料斗重，为：，故应变片电阻为，根据串并联电压关系，有：，解得：，错误；
、根据乙图可知，装料时，的阻值逐渐变大，两端电压增大，则点电势升高，故的值逐渐增加，故错误，正确；
、应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电阻这个电学量，故错误。
故选：。
【点评】能够看懂电路的结构，知道、两点间的电压关系是解题的关键。
2．（2024•全国）如图为“电流天平”实验装置的示意图，将形电路放入螺线管内，其中长度为的段约位于螺线管内的中央位置。螺线管所载电流为，通过形电路的电流为，天平右臂受有磁力的作用，而左臂末端挂有小重物。下列有关此电流天平的叙述何者正确？
A．形电路所受的总磁力正比于与的乘积
B．形电路上所受的总磁力正比于形电路于螺线管内的总长度
C．螺线管电路必须与形电路串联，形成电流通路
D．电流天平的两臂达平衡时，若增加螺线管线圈匝数，不会改变其平衡状态
E．若小重物之重量不管如何调整，天平左臂一直下垂，则同时改变和的电流方向，可使天平趋于水平
【答案】
【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场；常见传感器的工作原理及应用
【专题】定性思想；归纳法；磁场 磁场对电流的作用；推理能力
【分析】根据分析；知道的长度是的长度，不是形电路的总长度；知道和的作用；螺线管的匝数越多，在电流不变时内部的磁感应强度就越大；根据左手定则分析。
【解答】解：、形电路所受的总磁力为，其中是螺线管所产生的磁场的磁感应强度大小，通过螺线管的电流越大，就越大，即与成正比，所以磁场力正比于与的乘积，故正确；
、形电路所受的总磁力为，所以总磁力正比于，即的长度，而不是形电路于螺线管内的总长度，故错误；
、螺线管电路和形电路是两个相对独立的电路，里面的电流不相等，故错误；
、电流天平的两臂达平衡时，若增加螺线管线圈匝数，则会增加螺线管内部的磁感应强度，天平就不会保持平衡了，故错误；
、若小重物之重量不管如何调整，天平左臂一直下垂，说明右臂受安培力方向竖直向上，则同时改变和的电流方向，则螺线管内部的磁场方向和中的电流方向都改变则不会改变变边的受力方向，天平仍然不会平衡，故错误。
故选：。
【点评】熟练掌握安培力公式和左手定则以及安培定则是解题的基础。
3．（2024•黄州区校级二模）电熨斗在达到设定温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使它与设定温度差不多，在熨烫不同织物时，通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断，从而自动调节温度，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是
A．温度升高时，双金属片会向上弯曲
B．调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度降低
C．调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度升高
D．适当增加输入电压，可以使设定温度升高
【答案】
【考点】常见的传感器及分类
【专题】归纳法；恒定电流专题；定性思想；理解能力
【分析】当温度升高时，金属片向膨胀系数小的方向发生弯曲；调节调温旋钮，使螺丝上移并推动弹性铜片上移，使双金属片只要稍向下弯曲，就能使触点断开，据此分析；设定的温度与电压无关。
【解答】解：、当温度升高时，金属片向膨胀系数小的方向发生弯曲，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片，所以温度升高时，双金属片会向下弯曲，触点断开，故错误；
、调节调温旋钮，使螺丝上移并推动弹性铜片上移，使双金属片只要稍向下弯曲，就能使触点断开，调节前后对比，双金属片向下弯曲程度要小一些，温度要更低一些。故正确，错误；
、电压不影响设定温度，故错误。
故选：。
【点评】知道温度升高时，双金属片的上下部分都会发生膨胀，但会向膨胀系数小的那一侧弯曲是解题的关键。
4．（2024•青羊区校级模拟）小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点，设计了一个判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示，虚线框内是连接压敏电阻的电路，压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置着一个物块，在升降机运动过程中的某一段时间内，发现电流表的示数恒定不变，且小于升降机静止时电流表的示数，则这段时间内
A．升降机可能匀速下降B．升降机可能匀减速下降
C．升降机可能匀加速下降D．升降机可能变加速上升
【答案】
【考点】常见的传感器及分类；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；牛顿第二定律的简单应用
【专题】推理法；定性思想；牛顿运动定律综合专题
【分析】根据电流表示数判断升降机可能的运动状态，再根据小于升降机静止时电流表的示数，进一步确定升降机加速度，从而确定压敏电阻变化，根据压敏电阻变化判断压力变化情况，最终确定升降机运动状态。
【解答】解：在升降机运动过程中发现电流表不变，说明是匀变速运动或匀速运动，且小于升降机静止时电流表的示数，说明是匀变速运动，电流表示数变小，可知压敏电阻阻值变小，则知压力变大，因此加速度方向向上，可能向上匀加速，也可能向下匀减速。故错误，正确；
故选：。
【点评】本题主要考查传感器在生活中的应用，确定升降机的运动性质是解题关键。
5．（2024•顺义区二模）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器上。所受压力越大阻值越小，当两端电压超过某一定值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是
A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B．为了选出质量更大的苹果可以将电源的输出电压减小
C．为了选出质量更大的苹果可以增大的阻值
D．质量大的苹果将进入上通道
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；常见传感器的工作原理及应用
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理能力；恒定电流专题
【分析】根据题意分析控制电路接通的条件。根据压力传感器的特性和串并联电路的分压特点解答。
【解答】解：，由题意：当两端电压超过某一定值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。可知控制电路是否接通是由两端电压决定的，与电磁铁线圈的匝数无关，故只改变缠绕电磁铁线圈的匝数不能选出质量更大的苹果，故错误；
、质量越大的苹果会使受到的压力越大，电阻会越小，两端的电压越小，两端的电压越大，当两端电压超过某一定值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁，分拣板与下通道连接，质量大的苹果将进入下通道，故错误；
、在、的阻值不变的情况下，将电源的输出电压减小，两端的电压会变小，为了使控制电路接通，根据选项的分析，可知需要质量较大的苹果，故将电源的输出电压减小，可知选出质量更大的苹果，故正确；
、在其它条件不变的情况下，增大的阻值，会使两端的电压变大，可知苹果质量较小时也会使控制电路接通，故增大的阻值会选出质量较小的苹果，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了传感器的应用及工作原理，本题应用压力传感器制作了苹果自动分拣装置，解答时要根据题意分析清楚其工作原理，关键是找到电磁铁工作的条件，根据串并联点的分压特点解答。
6．（2024•浙江模拟）一个加速度传感器（如图，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧某同学设计了连接两相同的弹簧，为滑动变阻器，4是与滑块2相连的滑动片，两个电池的电压相等。已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央，哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如图2所示，规定向右为正方向。分析可知
A．时刻滑块加速度向右
B．时刻滑块向左压缩弹簧
C．滑块的加速度一直增大
D．时刻电压表的指针将偏向端
【答案】
【考点】常见的传感器及分类；牛顿第二定律的简单应用
【专题】推理法；恒定电流专题；推理能力；定性思想
【分析】这是一个加速度传感器，这种传感器输入量是加速度，输出量是电压；根据加速度传感器的工作原理结合电路图进行分析。
【解答】解：、时刻加速度是负的，由题意可知，此时加速度的方向向左，滑块受到的合力向左，滑块向右压缩弹簧，故错误；
、由图像可知加速度先减小后增大，故错误；
、时刻加速度为正，即加速度方向向右，滑块向左压缩弹簧，分析电路可知，端电势为负，端电势为正，故电压表的指针将偏向端，故正确。
故选：。
【点评】本题主要考查传感器的应用。本题中的加速度计体现了一种重要的实验设计思想—转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量。这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁。
7．（2024•门头沟区一模）如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一值时，就会触发报警。电压表示数为时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是
A．为压敏电阻
B．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；常见的传感器及分类
【专题】定量思想；推理法；分析综合能力；恒定电流专题
【分析】通过分析压敏电阻的阻止变化规律，根据阻值情况可得出电压情况，根据电压变化情况得出哪个是压敏电阻；根据选项中的条件，根据电压和电流的变化情况进行分析；根据压敏电阻的性质，可得出通过定值电阻的电流情况。
【解答】解：压敏电阻阻值随油箱中油量的减少而增大，则电路总电阻最大，电路电流减小，定值电阻两端电压减小，压敏电阻两端电压增大，由于当电压表示数大于某一值时，就会触发报警，则电压表应与压敏电阻并联，即为压敏电阻，故错误；
若换用电压更大的电源，触发警报时，定值阻两端的电压增大，电路中电流增大，压敏电阻的阻值减小，警戒油量将变大，故错误；
若换用阻值更大的定值电阻，触发警报时，电路中电流更小，压敏电阻的阻值更大，警戒油量将变小，故正确；
随着油箱的油量减少，电路中的总电阻变大电路中电流减小，则通过定值电阻的电流变小，故错误。
故选：。
【点评】学生在解答本题时，应注意对于电路进行分析，能够根据题目中的信息，对电路中电压、电流和电阻的变化情况进行分析。
8．（2024•泉州二模）“中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个锑铯光阴极倍增管的信号输出端与一个的标准电阻串联，测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示，则锑铯光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为
A．B．C．D．
【答案】
【考点】常见的传感器及分类
【专题】恒定电流专题；推理能力；推理法；定量思想
【分析】根据欧姆定律结合电流的定义式与图像的意义解答。
【解答】解：根据欧姆定律可知
根据
可得
结合图像面积可知电量为
故正确，错误；
故选：。
【点评】本题考查图像的认识，解题关键掌握电荷量的计算公式，注意图像面积的物理意义。
9．（2024•河北模拟）电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具，但有些小朋友不懂事，总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物，发现电梯门不停地开关，这是电梯门上安装了传感器的结果，他以此为乐，殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是
A．电梯门上安装了温度传感器
B．电梯门上安装了光传感器
C．电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号
D．电梯门上的传感器将电信号转化为光信号
【答案】
【考点】常见传感器的工作原理及应用；常见的传感器及分类
【专题】理解能力；定性思想；推理法；物理光学综合专题
【分析】光传感器通常是指能由能敏锐感应紫外光到红外光的光能量，并将光能量转换成电信号的器件。
【解答】解：、电梯门上安装了光传感器，当有障碍物阻挡光信号时，电梯门不停地开关，故错误，正确；
、电梯门上的传感器将光信号转变为电信号，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了传感器在日常生活中的应用，属于基础题。
10．（2023•宁波二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是
A．增大电阻箱的阻值B．增大电阻箱的阻值
C．增大电源的电动势D．增大干簧管上线圈的匝数
【答案】
【考点】常见的传感器及分类；电路动态分析；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】推理法；定性思想；推理能力；恒定电流专题
【分析】根据报警器的工作原理，结合电路的动态分析即可。
【解答】解：、根据阻值随光强的增大而减小，可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，浓度越低，光敏电阻接收的光强越小，光敏电阻的阻值越大，所以需要将电路中其他电阻的总电阻减小，或者增大电源的电动势，错误；
、增大干簧管的匝数，干簧管的磁性会变强，会在电阻较大，电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通电路，故正确。
故选。
【点评】本题考查了报警器的工作原理，解决本题的关键是理解工作原理，找到烟雾浓度与光敏电阻的阻值之间的关系。
11．（2023•西城区校级三模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是
A．增大电源的电动势B．增大干簧管上线圈的匝数
C．增大电阻箱的阻值D．增大电阻箱的阻值
【答案】
【考点】常见的传感器及分类；电路动态分析；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】恒定电流专题；推理法；推理能力；定性思想
【分析】根据报警器的工作原理，结合电路的结构，根据闭合电路欧姆定律进行动态分析即可。
【解答】解：、根据光敏电阻的阻值随光强的增大而减小，可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，浓度越低，光敏电阻接收的光强越小，光敏电阻的阻值越大，所以需要增大电源的电动势，或减小电阻箱的阻值，或减小电阻箱的阻值，故错误；
、增大干簧管的匝数，干簧管的磁性会变强，会在电阻较大，电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通电路，故正确。
故选：。
【点评】本题考查报警器的工作原理，解决本题的关键是理解工作原理，找到烟雾浓度与光敏电阻的阻值之间的关系。
12．（2023•汕头二模）如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当、两端的电压小于、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是
A．
B．
C．为定值电阻
D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低
【答案】
【考点】欧姆定律的简单应用；常见传感器的工作原理及应用
【专题】推理法；定量思想；推理能力；电学图象专题
【分析】根据题目条件得出压力传感器的位置，结合压力的大小关系分析出电压的大小关系；根据电路构造结合电阻的变化分析出高度预警的变化。
【解答】解：、当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警，说明为气压传感器，则为定值电阻；当飞行高度高时，的电阻比较大，则此时的电压更大，即，故错误，正确；
、若定值电阻的阻值越大，则分到的电压越小，所以开启高位预警时的位置越高，故错误；
故选：。
【点评】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电路构造的分析，理解压力传感器电阻的变化，熟悉串联电路中的电阻两端电压的变化即可完成分析。
13．（2023•九龙坡区模拟）如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足为比例常数）。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，探头输出电压为。为重力加速度，则
A．该仪器能测量的最大高度为
B．该同学的身高为
C．测重面板的质量为
D．该同学的质量为
【答案】
【考点】常见的传感器及分类
【专题】定量思想；推理法；分析综合能力；恒定电流专题
【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知，根据两次输出电压，联立求解确定测重面板和人的质量。
【解答】解：．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为超声波往复的时间，所以该仪器能测量的最大高度为：
，故错误；
．当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，则同学的头顶距离测量仪的距离为：
所以，同学的身高为：
联立解得：，故错误；
．当测重台没有站人时，测重面板的重力等于对传感器的压力，根据题意，有
当同学站在上去之后，传感器受到的压力等于测重面板和人的重力之和，即
联立解得：
，，故错误，正确。
故选：。
【点评】本题为传感器类问题的应用，解题的关键在于明确题意，由题找出对应的信息再结合所学物理规律即可求解，注意在求身高要注意取单程时间，求质量要明确压力等于重力。
14．（2023•海淀区校级三模）如图所示为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上。当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为，若提高分拣标准，要求能够进入下面通道的大苹果的最低质量增大，下面操作可行的是
A．其他条件不变的情况下，只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些
B．其他条件不变的情况下，只适当减小的阻值
C．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向
D．其他条件不变的情况下，只增大和传感器相连接电路中电源电动势
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；常见的传感器及分类
【专题】应用题；信息给予题；恒定电流专题；推理法；定性思想；理解能力
【分析】根据杠杆原理分析出需要移动的方向；
根据闭合电路欧姆定律结合电路构造完成分析；
改变导线的绕行方向无法改变磁性的大小，结合选项描述完成分析。
【解答】解：．要求进入下面通道的大苹果的最小质量大于，则要求当此大苹果通过托盘时压力传感器的压力与原来一致，可知其他条件不变的情况下，只需要将托盘秤压在杠杆上的位置向右移动一些，故错误；
．因要达到题中的要求，就要使得两端电压保持不变，因压力越大，电阻越小，此时回路中的电流就越大，的电压就会变得更大，则要想的电压和原来一致，则只适当减小的阻值，故正确；
．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁部分导线绕行的方向对磁性大小无影响，故错误；
．因要达到题中的要求，就要使得两端电压保持不变，因减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器相连接电路中电源电动势，故错误。
故选：。
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的相关应用，根据设计要求，结合欧姆定律和杠杆原理完成分析。
15．（2023•海淀区二模）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数反映待测物体的质量；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终于弹性限度内，下列说法正确的是
A．仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降
B．电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C．弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大
D．电压表示数与待测物体质量成非线性关系
【答案】
【考点】胡克定律及其应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；常见的传感器及分类
【专题】定量思想；推理法；推理能力
【分析】结合欧姆定律求电压表的示数，进而可判断电压表示数与待测物体质量的关系；由电压表的示数可知弹簧的劲度系数越小，的最大值越小，电子秤的量程越小；由电压表的示数可得电子秤的灵敏度，进而可知更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；电子秤的灵敏度与待测物体质量无关。
【解答】解：由图可知：滑动变阻器与串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片向下移动时，电路中的电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变；电压表的示数
又，，
解得
即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故错误；
由，可知弹簧的劲度系数越小，的最大值越小，电子秤的量程越小，故错误；
由可知电子秤的灵敏度
可知仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；电子秤的灵敏度与待测物体质量无关；故正确，错误。
故选：。
【点评】本题首先结合欧姆定律求电压表的示数，进而结合电压表示数分析解答各选项。
16．（2023•济南模拟）如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。和为两个电阻箱，、两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是
A．当处的磁场增强时，电流表示数增大
B．当处的磁场增强时，、两端的电压减小
C．增大的阻值，更容易触发报警器报警
D．增大的阻值，更容易触发报警器报警
【答案】
【考点】常见传感器的工作原理及应用；欧姆定律的简单应用；电路动态分析
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】根据图乙可分析电阻随磁场的变化情况，根据闭合电路欧姆定律分析判断各选项。
【解答】解：．当处的磁场增强时，由图像可知其阻值变大，则电路的总电阻增大，由可知总电流变小，、两端的电压为
则、两端的电压增大，故错误；
．根据并联分压可知，电流表的电流为，由于总电流变小，电流表示数减小，故错误；
．因越大越容易触发报警器报警；而增大的阻值，总电阻增大，总电流变小，内阻和的电压变小，则、两端的电压变大，故更容易触发报警器报警；故正确；
．增大的阻值，总电阻增大，总电流变小，则、两端的电压变小，要触发报警器报警更难，故错误。
故选：。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律，解题关键掌握磁敏电阻的变化，注意触发报警器报警的条件。
17．（2022•北京）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当、两端的电压小于、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
【答案】
【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【专题】推理法；定性思想；推理能力；恒定电流专题
【分析】根据题目条件得出压力传感器的位置，结合压力的大小关系分析出电压的大小关系；
根据电路构造结合电阻的变化分析出水位预警的变化。
【解答】解：、当、两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警，说明为压力传感器。当水位比较低时，的电阻比较大，则此时的电压更大，即，故错误；
、若定值电阻的阻值越大，则分到的电压越小，所以开启高水位预警时的水位越低，而开启低水位预警时的水位越低，故正确，错误；
故选：。
【点评】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电路构造的分析，理解压力传感器电阻的变化，熟悉串联电路中的电阻两端电压的变化即可完成分析。
18．（2022•阜宁县校级模拟）为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。下列关于红外测温枪的说法中正确的是
A．红外测温枪接收到的是身体的热量信号
B．体温越高，测温枪接受到最强辐射频率越低
C．体温越高，测温枪接受到最强辐射波长越短
D．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
【答案】
【考点】电磁波的应用与信息化社会；生活中常见的传感器
【专题】推理法；电磁场理论和电磁波；定性思想；理解能力
【分析】一切物体均在辐射红外线，物体在不同温度下红外线辐射强弱不同，红外测温枪就是接收人体辐射出的红外线来测温的；根据电磁波谱的排列顺序可知，红外线波长比紫外线波长长。
【解答】解：、红外测温枪接收到的是学生身体的红外线信号，故错误；
、体温越高，测温枪接收到的最强辐射频率越高，故错误；
、体温越高，测温枪接收到的最强辐射频率越高，波长越短，故正确；
、红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长，故错误。
故选：。
【点评】本题以利用红外线测温枪对进出人员进行体温检测为情景载体，考查了红外线的相关特性，明确自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，红外测温枪探测人体发出的红外线的波长和强度，就可以计算出温度。
二．多选题（共5小题）
19．（2024•长安区一模）如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到，可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的部分随手机一起运动时，质量块是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以无死角检测手机运动。以下说法中正确的是
A．在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用
B．可以测量出任意情况下手机相对地面的速度
C．这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行定位
D．改变电容的值是通过改变正对面积和板间距来实现的
【答案】
【考点】常见传感器的工作原理及应用；超重与失重的概念、特点和判断
【专题】推理法；电容器专题；定性思想；推理能力
【分析】根据传感器的使用原理分析；根据电容器的决定式分析。
【解答】解：．这种传感器的使用原理是惯性，跟重力无关，所以在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用，故正确；
．这种探测器是一种加速度传感器，可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，用来检测手机的姿态，不可以测量出任意情况下手机相对地面的速度，也不可以测量地磁场强度，进行定位，故错误；
．由图可知，手机上的部分与质量块发生相对移动时，电容的正对面积和板间距发生变化，所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距来实现的，故正确。
故选：。
【点评】本题考查了加速度传感器，注意物理知识在实际中的应用。
20．（2023•荔湾区校级三模）如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为是重力加速度，是比例常数）。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为，则
A．该同学的身高为
B．该同学的身高为
C．该同学的质量为
D．该同学的质量为
【答案】
【考点】常见的传感器及分类
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理能力
【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知，确定出即可确定重力，从而确定质量．
【解答】解：高度：
输出电压与作用在其上的压力成正比知：又
由以上两式可得：，故正确，错误。
故选：。
【点评】本题为传感器类问题的应用，解题的关键在于明确题意，由题找出对应的信息再结合所学物理规律即可求解，注意在求身高要注意取单程时间，求质量要明确压力等于重力．
21．（2023•佛山二模）某种驻极体自身总带有定量的电荷，且所带电荷无法自由移动，利用驻极体可实现力电转换，进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体，其内部带有负电荷，闭合开关，按压驻极体，下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如图所示的移动。则闭合开关
A．在向下按压驻极体的过程中，电流自左向右流经电阻
B．在向下按压驻极体的过程中，机械能转化为电能
C．周期性按压驻极体，有交变电流流经电阻
D．若断开开关，按压驻极体，则下方金属板上的点电势升高
【答案】
【考点】常见的传感器及分类
【专题】推理法；定性思想；推理能力；电磁感应与电路结合
【分析】根据按压状态图得出电流的方向；
理解按压过程中的能量转化关系；
根据题意分析出电流的方向，从而得出电势的高低。
【解答】解：、按照按压状态图可知，电子从左向右流过，故电流的方向为从右向左流过，故错误；
、按压驻极体的过程中能量转化为机械能再转化为电能，故正确；
、向下压时电子从左向右流过进入大地，当停止按压时，弹性形变恢复，电子从大地流过回到金属板；若周期性按压驻极体，则有交变电压流过电阻，故正确；
、开关闭合，没有按压时则没有电流，说明金属板的电势高于大地电势；按压驻极体时，电流方向从右向左，说明大地电势高于点电势，所以断开开关，按压驻极体，会使点电势降低，故错误；
故选：。
【点评】本题主要考查了生活中常见的传感器，要理解电子设备的原理才可完成分析，考法新颖，但难度不大。
22．（2023•汕头一模）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是
A．传感器工作的一般流程：电信息敏感元件处理电路非电信息
B．电源刚接通时上下触点是接触的
C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些
D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些
【答案】
【考点】常见的传感器及分类；常见传感器的工作原理及应用
【专题】推理法；推理能力；定性思想；电磁学
【分析】本题根据题意和传感器的工作原理进行分析，即可解答。
【解答】解：．传感器工作流程：非电信息敏感元件处理电路电信息，故错误；
．电源刚接通时上下触点是接触的，电路为通路，温度升高到某值，上层金属膨胀大于下层金属，触电断开，停止加热，故正确；
．提高温奶温度，应使调温旋钮下移一些，使弹性铜片和双金属片更近一些，温度更高一些，触点断开，故正确，错误；
故选：。
【点评】本题考查学生的分析能力，解题关键是正确分析出传感器的作用，以及原理，即度升高到某值，由于上层金属的膨胀大于下层金属，触电断开，停止加热。
23．（2023•重庆模拟）传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适，下列应用了力传感器的是
A．无人管理自动灌溉系统B．商场使用的电子秤
C．酒店大厅的自动门D．给货车称重的地磅
【答案】
【考点】常见传感器的工作原理及应用；常见的传感器及分类
【专题】电容器专题；推理法；定性思想；理解能力
【分析】无人管理自动灌溉系统利用了湿度传感器，商场使用的电子秤和给货车称重的地磅利用了力传感器，酒店大厅的自动门利用了红外传感器。
【解答】解：、无人管理自动灌溉系统根据水分蒸发情况来决定供水、停水，利用了湿度传感器来进行工作，故错误；
、商场使用的电子秤使用了力传感器，故正确；
、酒店大厅的自动门使用了红外传感器，故错误；
、给货车称重的地磅使用了力传感器，故正确；
故选：。
【点评】本题考查传感器，了解常见的传感器即可。
三．填空题（共2小题）
24．（2023•松江区二模）如图为某同学设计的森林火灾预警装置。是金属热电阻，其阻值随温度升高而变大，和为两个滑动变阻器，、接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警。当温度升高时电流表示数 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变” ；冬季为了安全适当降低报警温度，可采取的方法有 。
【答案】减小；减小或增大。
【考点】常见的传感器及分类
【专题】探究题；推理法；定性思想；恒定电流专题；推理能力
【分析】根据火灾报警系统的原理：“其电阻会随温度升高而增大”，结合欧姆定律分析电流表的变化；根据冬天温度低，金属热电阻的电阻值较小的特点分析即可。
【解答】解：由题知，电阻会随温度升高而增大。当出现火灾时，温度升高，电阻增大，电路总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中总电流变小。由欧姆定律知，两端电压减小，根据串联电路的分压原理可知两端电压增大，所以流过滑动变阻器的电流增大；则以流过的电流减小，即电流表示数减小。冬季为了安全适当降低报警温度，即在的电阻值较小时、两端的电压达到报警的电压，若保持不变，则报警时与的并联电阻值不变，则要求增大的电阻值；若保持的电阻值不变，则报警时与的并联电阻值减小，由于报警时并联电路部分的电压不变，所以电路中的总电流增大，则两端电压不变而电流增大时，的电阻值应减小。所以可采取的方法有减小或增大。
故答案为：减小；减小或增大。
【点评】本题是一道综合题，考查了探究影响电阻大小因素的实验、欧姆定律的应用、电功率公式的应用以及热敏电阻的应用等知识
25．（2016•景洪市校级模拟）自动化控制是目前比较热门的研究方向，实现自动化控制较为常用的元件是一些能将其它信号转化为电信号的元件，例如实现光控的电路一般都采用光敏电阻，其特点是 光照强度增加时电阻明显减小 ，制作这种元件一般采用的材料是 ．
【考点】常见传感器的工作原理；传感器在生产、生活中的应用
【分析】根据热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，光敏电阻的阻值随着光照而减小，即可求解．
【解答】解：因为光照射到光敏电阻上时，光敏电阻是半导体的，受到光的激发，会产生更多的自由电子，导电性增加，电阻变小，当光照减弱时，电阻增加，相反光照强度增加时，电阻明显减小．
故答案为：光照强度增加时电阻明显减小；半导体．
【点评】对于半导体的热敏电阻的阻值随着温度升高而降低，光敏电阻的阻值随着光照而减小．而金属导体随着温度升高而增加．
考点卡片
1．胡克定律及其应用
【知识点的认识】
1．弹力
（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的力叫弹力．
（2）弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变．
（3）弹力的方向：力垂直于两物体的接触面．
①支撑面的弹力：支持力的方向总是 垂直 于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直于支撑面指向被压的物体．
点与面接触时弹力的方向：过接触点垂直于接触面．
球与面接触时弹力的方向：在接触点与球心的连线上．
球与球相接触的弹力方向：垂直于过接触点的公切面．
②弹簧两端的弹力方向：与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向．其弹力可为拉力，可为压力．
③轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力．
2．胡克定律
弹簧受到外力作用发生弹性形变，从而产生弹力．在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比．即F＝kx，
其中，劲度系数k的意义是弹簧每伸长（或缩短）单位长度产生的弹力，其单位为N/m．它的大小由制作弹簧的材料、弹簧的长短和弹簧丝的粗细决定．x则是指形变量，应为形变（包括拉伸形变和压缩形变）后弹簧的长度与弹簧原长的差值．
注意：胡克定律在弹簧的弹性限度内适用．
3．胡克定律的应用
（1）胡克定律推论
在弹性限度内，由F＝kx，得F1＝kx1，F2＝kx2，即F2﹣F1＝k（x2﹣x1），即：△F＝k△x
即：弹簧弹力的变化量与弹簧形变量的变化量（即长度的变化量）成正比．
（2）确定弹簧状态
对于弹簧问题首先应明确弹簧处于“拉伸”、“压缩”还是“原长”状态，并且确定形变量的大小，从而确定弹簧弹力的方向和大小．如果只告诉弹簧弹力的大小，必须全面分析问题，可能是拉伸产生的，也可能是压缩产生的，通常有两个解．
（3）利用胡克定律的推论确定弹簧的长度变化和物体位移的关系
如果涉及弹簧由拉伸（压缩）形变到压缩（拉伸）形变的转化，运用胡克定律的推论△F＝k△x可直接求出弹簧长度的改变量△x的大小，从而确定物体的位移，再由运动学公式和动力学公式求相关量．
【命题方向】
（1）第一类常考题型是考查胡克定律：
一个弹簧挂30N的重物时，弹簧伸长1.2cm，若改挂100N的重物时，弹簧总长为20cm，则弹簧的原长为（ ）
A．12cm B．14cm C．15cm D．16cm
分析：根据胡克定律两次列式后联立求解即可．
解：一个弹簧挂30N的重物时，弹簧伸长1.2cm，根据胡克定律，有：F1＝kx1；
若改挂100N的重物时，根据胡克定律，有：F2＝kx2；
联立解得：k＝；
x2＝；
故弹簧的原长为：x0＝x﹣x2＝20cm﹣4cm＝16cm；
故选D．
点评：本题关键是根据胡克定律列式后联立求解，要记住胡克定律公式中F＝k•△x的△x为行变量．
（2）第二类常考题型是考查胡克定律与其他知识点的结合：
如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一个质量为m0的平盘，盘中有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了l，今向下拉盘，使弹簧再伸长△l后停止，然后松手，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力等于（ ）
D.
分析：根据胡克定律求出刚松手时手的拉力，确定盘和物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出刚松手时，整体的加速度．再隔离物体研究，用牛顿第二定律求解盘对物体的支持力．
解：当盘静止时，由胡克定律得（m+m0）g＝kl ①
设使弹簧再伸长△l时手的拉力大小为F
再由胡克定律得 F＝k△l ②
由①②联立得 F＝
刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化，则以盘和物体整体为研究对象，所受合力大小等于F，方向竖直向上．
设刚松手时，加速度大小为a，
根据牛顿第二定律得 a＝＝
对物体研究：FN﹣mg＝ma
解得 FN＝（1+）mg
故选A．
点评：点评：本题考查应用牛顿第二定律分析和解决瞬时问题的能力，这类问题往往先分析平衡状态时物体的受力情况，再分析非平衡状态时物体的受力情况，根据牛顿第二定律求解瞬时加速度．
【解题方法点拨】
这部分知识难度中等、也有难题，在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现，选择、填空、计算等等出题形式多种多样，在高考中不会以综合题的形式考查的，但是会做为题目的一个隐含条件考查．弹力的有无及方向判断比较复杂，因此在确定其大小和方向时，不能想当然，应根据具体的条件或计算来确定．
2．牛顿第二定律的简单应用
【知识点的认识】
牛顿第二定律的表达式是F＝ma，已知物体的受力和质量，可以计算物体的加速度；已知物体的质量和加速度，可以计算物体的合外力；已知物体的合外力和加速度，可以计算物体的质量。
【命题方向】
一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为（ ）
A、 B、2mg C、mg D、
分析：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律列式求解即可。
解答：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律
N﹣mg＝ma
故N＝mg+ma＝mg
根据牛顿第三定律，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，故人对电梯的压力等于mg；
故选：A。
点评：本题关键对人受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解。
【解题方法点拨】
在应用牛顿第二定律解决简单问题时，要先明确物体的受力情况，然后列出牛顿第二定律的表达式，再根据需要求出相关物理量。
3．超重与失重的概念、特点和判断
【知识点的认识】
1．实重和视重：
（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。
2．超重、失重和完全失重的比较：
【命题方向】
题型一：超重与失重的理解与应用。
例子：如图，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（ ）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水
分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g。
解答：无论向哪个方向抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以D正确。
故选：D。
点评：本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了。
【解题方法点拨】
解答超重、失重问题时，关键在于从以下几方面来理解超重、失重现象：
（1）不论超重、失重或完全失重，物体的重力不变，只是“视重”改变。
（2）物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有竖直向上的加速度还是有竖直向下的加速度。
（3）当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度的效果，不再产生其他效果。平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
（4）物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma。
4．欧姆定律的简单应用
【知识点的认识】
欧姆定律
1．内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比．
2．表达式：I＝；
3．适用条件：适用于金属和电解液导电，气体导电和半导体元件不适用．
4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I﹣U关系图线．
（1）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律．
（2）非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件的电流与电压不成正比．
【命题方向】
（1）第一类常考题型是考查欧姆定律不同表达式的物理意义：
对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是（ ）
A．由I＝，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大
C．由R＝，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比
D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变
分析：根据欧姆定律的内容可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，电阻的大小是由导体本身决定的，与电压的大小无关．
解：A、根据欧姆定律可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，所以A正确；
B、由U＝IR，对一定的导体，电流与电压成正比，所以通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大，所以B正确；
C、导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，所以C错误；
D、对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变，即为电阻的大小，所以D正确．
本题选错误的，故选C．
点评：本题就是考查学生对欧姆定律的理解，掌握住电阻是由导体本身决定的，与电压的大小无关，即可解决本题．
（2）第二类常考题型是考查对伏安特性曲线的理解：
如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是（ ）
A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2 B．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2
C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2 D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2
分析：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数．当两个电阻并联后总电阻R比任何一个电阻都要小，R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出电流关系，再研究功率关系．
解：把R1和R2并联在电路中，并联的总电阻R比R1和R2都小，则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率，则R的伏安特性曲线应该Ⅰ区．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出流过电阻R1的电流较大，则功率P1＞P2．
故选C．
点评：本题首先要从数学角度理解图线的物理意义：斜率越大，电阻越小．其次抓住并联电路的基本特点：支路两端的电压相等．
【解题方法点拨】
1．欧姆定律不同表达式的物理意义
（1）I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比．
（2）公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”．
2．对伏安特性曲线的理解
（1）如图，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件．
（2）图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb（如图甲所示）．
（3）图线c的电阻减小，图线d的电阻增大（如图乙所示）．
（4）伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．
3．深化拓展
（1）在I﹣U曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．
（2）要区分是I﹣U图线还是U﹣I图线．
（3）对线性元件：R＝＝；对非线性元件：R＝≠．应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同．
4．欧姆定律I＝的使用
对于纯电阻，适合欧姆定律，即纯电阻两端的电压满足U＝IR．
对于非纯电阻，不适合欧姆定律，因P电＝UI＝P热+P其他＝I2R+P其他，所以UI＞I2R，即非纯电阻两端的电压满足U＞IR．
5．闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【知识点的认识】
1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内、外电路的电阻之和成反比。
2.表达式：I＝，E表示电动势，I表示干路总电流，R表示外电路总电阻，r表示内阻。
3.闭合电路中的电压关系：闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E＝U外+U内。
4.由E＝U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外＝E﹣Ir。
【命题方向】
在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（ ）
A、如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B、如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C、如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D、如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量
分析：闭合电路里，电源的电动势等于内电压与外电压之和．外电压变化时，内电压也随之变化，但电源的电动势不变．
解答：A、如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变。故A错误。
B、如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变。故B错误。
C、如外电压不变，则内电压也不变。故C错误。
D、根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量。故D正确。
故选：D。
点评：本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量，与外电压无关．
【解题思路点拨】
闭合电路的几个关系式的对比
6．电路动态分析
【知识点的认识】
1.模型概述：电路中某一参数变化时，其他参数的变化情况分析，就称为电路的动态分析。
2.闭合电路动态问题的分析方法
（1）程序法
①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；
②由局部电阻变化判断总电阻的变化；
③由I＝判断总电流的变化；
④据U＝E一Ir判断路端电压的变化；
⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。
（2）结论法——“并同串反”
“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。
【命题方向】
在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（ ）
A.I1增大，I2不变，U增大
B.I1减小，I2增大，U减小
C.I1增大，I2减小，U增大
D.I1减小，I2不变，U减小
分析：理清电路，确定电压表测得什么电压，电流表测得什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部→整体→局部的方法，利用闭合电路欧姆定律进行分析。
解答：R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大。故A、C、D错误，B正确。
故选：B。
点评：解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解。注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流。
【解题思路点拨】
闭合电路的动态分析方法
（1）程序法：局部→整体→局部。
（2）“并同串反”法：所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小；所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。
7．环形电流或通电螺线管周围的磁场
【知识点的认识】
几种常见的磁场如下：
本考点主要针对环形电流或通电螺线管周围的磁场分布
【命题方向】
如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，下列说法正确的（ ）
A、通电螺线管在c处产生的磁场向右
B、通电螺线管在a处产生的磁场向右
C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场
D、a、b、c三点中a点的磁场最强
分析：根据安培定则即可判断出通电螺线管产生的磁场的方向．通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强．
解答：A、B、根据安培定则右手握住螺线管，四指表示电流的方向，则通电螺线管产生的磁场的方向向右，所以通电螺线管在a处产生的磁场向右，通电螺线管在c处产生的磁场向左。故A错误，B正确；
C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场。故C正确；
D、通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强，所以a、b、c三点中a点的磁场最强。故D正确；
故选：BCD。
点评：该题考查通电螺线管产生的磁场的方向，根据安培定则即可判定，基础题目．
【解题思路点拨】
1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：
（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。
（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。
2.特别提醒
（1）磁场是分布在立体空间的，
（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。
（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。
（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N 极。
8．电磁波与信息化社会
【知识点的认识】
1.电磁波与信息的传递
电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大。
2.电视
在电视的发射端，把景物的光信号转换为电信号的过程叫摄像﹔在电视的接收端，天线接到高频信号以后，经过调谐、解调，，将得到的图像信号送到显像管，还原成图像。
3.雷达
利用无线电波来测定物体位置的设备，利用的是电磁波遇到障碍物发生反射的性质，波长越短，越易于反射。
4.移动电话
将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发送的通信信息。
【命题方向】
下列应用没有利用电磁波技术的是（ ）
A、无线电广播 B、移动电话 C、雷达 D、白炽灯
分析：电磁波可用于电信、电视、航天外，还可以用于加热．
解答：A、无线电广播是利用电磁波将信息传播出去，故A正确，但不选；
B、移动电话是利用电磁波传输信息，故B正确，但不选；
C、雷达是利用电磁波发出信号经反射接收后，从而定位，故C正确，但不选；
D、白炽灯是钨丝因通电后电流做功，产生热量从而发光。故D不正确
故选：D。
点评：电磁波是由变化的电磁场产生的．
【解题思路点拨】
当今社会电磁波与人类的生产生活已经完全融合在一起，成为一个密不可分的整体。
9．常见的传感器及分类
【知识点的认识】
1．力传感器的应用﹣﹣电子秤
（1）作用：称量物体重量
（2）敏感元件：应变片．应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．
2．声传感器的应用﹣﹣话筒
（1）话筒的作用：把声信号转换为电信号．
（2）话筒分类：①电容式话筒；②驻极体话筒；③动圈式话筒．
3．温度传感器：①敏感元件：热敏电阻和金属热电阻；
②应用：电熨斗、电饭锅、测温仪、温度报警器．
4．光传感器：①敏感元件：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等；②应用：鼠标、火灾报警器、光控开关．
【命题方向】
常考题型：
为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了（ ）
A．压力传感器 B．声音传感器 C．红外传感器 D．生物传感器
分析：在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，辐射红外能量的多少与物体表面的温度有密切关系．因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础．
解答：一切物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越多，红外线温度计是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的，属于红外传感器．
故选：C
点评：本题考查了红外温度计的原理，是物理知识在生活中的实际应用，属于基础知识，要记住．
【解题思路点拨】
1．传感器的核心元件
（1）敏感元件：相当于人的感觉器官，直接感受
被测量，并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量，如温度、位移等。
（2）转换元件：也称为传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出。
（3）转换电路：是将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流等。
2.常见传感器的原理
（1）光敏电阻
①特点：光敏电阻一般由金属硫化物等半导体材料做成，当半导体材料受到光照时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强。
②特性：光敏电阻的电阻随光照的增强面减小。光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，这样光敏电阻可以把光照强弱转换为电阻大小这个电学量。
（2）热敏电阻
①特点：热敏电阻由半导体材料制成，有温度系数大、灵敏度极高、反应迅速、体积小、寿命长等优点。
②分类：
a、正温度系数热敏电阻（PTC热敏电阻）这种热敏电阻的电阻率随温度升高而增大，其特性与金属热电阻相似，其电阻随温度的变化图像如图甲所示；
b、负温度系数热敏电阻（NTC热敏电阻）这种热敏电阻的电阻率随温度升高而明显减小，其电阻随温度的变化图像如图乙所示。
③用途：
热敏电阻是一种灵敏度极高的温度传感器，在测温过程中反应非常快。电子体温计及家用电器（电脑、空调、冰箱等）的温度传感器，主要使用热敏电阻。
（3）霍尔元件
①特点：霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受电场力和洛伦兹力二力平衡。
②应用：霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中。例如用霍尔效应可以确定一种半导体材料是电子型还是空穴型。半导体内载流子的浓度受温度、杂质以及其他因素的影响很大，因此霍尔效应为研究半导体载流子浓度的变化提供了重要的方法。
10．常见传感器的工作原理及应用
【知识点的认识】
传感器的工作原理
1．概念：能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置，叫传感器．
2．组成：一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成．
3．原理：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量．例如，光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号；热电传感器利用热敏电阻将温度信号转换成电信号．
4．流程：
5．类别：最简单的传感器由一个敏感元件（兼转换器）组成，它感受被测量时，直接输出电学量，如热电偶．有的传感器由敏感元件和转换器件组成，设有转换电路，如光电池、光电管等；有的传感器，转换电路不止一个，要经过若干次转换．
6．传感器的分类：目前对传感器尚无一个统一的分类方法，常用的分类方法有两个：
（1）按输入量分类，如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度等非电学量时，相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器．
（2）按传感器的工作原理分类，可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、电压传感器、霍尔传感器、光电传感器、光栅传感器等．
7．传感器的元件：制作传感器时经常使用的元件有光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等．
【命题方向】
常考题型：
图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有（ ）
A．温度升高，电路中的电流减小
B．温度升高，电路中的电流增大
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
【分析】热敏电阻在受热时阻值变化，由闭合电路殴姆定律可知电路中的电流变化情况，从而确定灯泡的亮暗程度．
解：当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路殴姆定律可知：电路中的电流增大，导致灯泡变亮．
故选：BD．
【点评】为何要将滑动变阻器调到某一适当值，按常规应该调为0，随着热敏电阻减小，电流变大，灯泡功率更大吗？其实不然，当电源输出功率越大，灯泡才可能越亮，所以将滑动变阻器与电源组合一个新电源，当外电阻与内电阻阻值相等时，电源输出功率最大．
【解题思路点拨】
1．传感器的核心元件
（1）敏感元件：相当于人的感觉器官，直接感受
被测量，并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量，如温度、位移等。
（2）转换元件：也称为传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出。
（3）转换电路：是将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流等。
2.常见传感器的原理
（1）光敏电阻
①特点：光敏电阻一般由金属硫化物等半导体材料做成，当半导体材料受到光照时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强。
②特性：光敏电阻的电阻随光照的增强面减小。光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，这样光敏电阻可以把光照强弱转换为电阻大小这个电学量。
（2）热敏电阻
①特点：热敏电阻由半导体材料制成，有温度系数大、灵敏度极高、反应迅速、体积小、寿命长等优点。
②分类：
a、正温度系数热敏电阻（PTC热敏电阻）这种热敏电阻的电阻率随温度升高而增大，其特性与金属热电阻相似，其电阻随温度的变化图像如图甲所示；
b、负温度系数热敏电阻（NTC热敏电阻）这种热敏电阻的电阻率随温度升高而明显减小，其电阻随温度的变化图像如图乙所示。
③用途：
热敏电阻是一种灵敏度极高的温度传感器，在测温过程中反应非常快。电子体温计及家用电器（电脑、空调、冰箱等）的温度传感器，主要使用热敏电阻。
（3）霍尔元件
①特点：霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受电场力和洛伦兹力二力平衡。
②应用：霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中。例如用霍尔效应可以确定一种半导体材料是电子型还是空穴型。半导体内载流子的浓度受温度、杂质以及其他因素的影响很大，因此霍尔效应为研究半导体载流子浓度的变化提供了重要的方法。
声明：试题解析著作权属网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/5 10:49:51；用户：组卷41；邮箱：zyb041@xyh.cm；学号：41419004
现象
实质
超重
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于
物体重力的现象
系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量
失重
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于
物体重力的现象
系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量
完全
失重
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零
的现象
系统具有竖直向下的加速度，且a＝g
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场
环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱
安培定则