2025新课改-高中物理-选修第2册（16讲）16 A传感器 基础版

2025新课改-高中物理-选修第2册（16讲）16A传感器基础版传感器知识点一：常见传感器的工作原理及应用一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，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．三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．技巧点拨一、传感器1．传感器的核心元件(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的．(2)转换元件：是传感器中能将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件．(3)转换电路：将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等．2．传感器的工作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、电流、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输送给控制系统产生各种控制动作．传感器的工作原理如下所示：eq\x(非电学量)→eq\x(敏感元件)→eq\x(转换元件)→eq\x(转换电路)→eq\x(电学量)二、光敏电阻及其应用1．光敏电阻一般由半导体材料制成，当半导体材料受到光照时，载流子增多，导电性能明显增强，光敏电阻把光照的强弱转换为电阻的大小．2．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而明显减小．它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、金属热电阻和热敏电阻及其应用1．金属热电阻：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如图5图线①所示．2．热敏电阻(1)热敏电阻指用半导体材料制成，电阻值随温度变化发生明显变化的电阻．如下图线②所示为某热敏电阻的电阻—温度特性曲线．(2)热敏电阻分正温度系数和负温度系数热敏电阻两类，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻．常用的是负温度系数热敏电阻．例题精练1．（2021•广东学业考试）测量体温是新冠疫情防控的一种措施.在许多场合，使用手持测温仪测量体温，该测温仪用到的传感器通常是（）A．气体传感器 B．红外线传感器 C．压力传感器 D．生物传感器2．（2021春•洛阳月考）关于传感器，下列说法中正确的是（）A．干簧管是一种能够感知电场的传感器 B．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警 C．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 D．话筒是将电信号转换为声信号的传感器随堂练习1．（2021春•瑶海区月考）图甲表示某压敏电阻的阻值R随所受压力变化的情况。把这个压敏电阻与秤台、电池、电流表组合起来（图乙），用压敏电阻作为承重的载体，把电流表的刻度改为相应的质量刻度，就得到了一个简易电子秤。下列说法正确的是（）A．FA对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是线性关系 B．FB对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是非线性关系 C．FA对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是非线性关系 D．FB对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是线性关系2．（2020秋•金台区期末）如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所．额温枪核心部件的传感器是（）A．位移传感器 B．声音传感器 C．力传感器 D．红外温度传感器3．（2020秋•武汉期末）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知识点二：利用传感器制作简单的自动控制装置一、实验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．电路设计如下图.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．二、实验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，当光增强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．综合练习一．选择题（共24小题）1．（2021春•福州期中）下列情况中，应用了光敏传感器的是（）A．商场里的自动玻璃门 B．夜间自动打开的路灯 C．火警报警器的自动报警 D．自动恒温冰箱2．（2021春•菏泽期中）某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是（）A．光敏电阻和驻极体话筒 B．金属热电阻和光敏电阻 C．热敏电阻和霍尔元件 D．热敏电阻和光敏电阻3．（2020春•荔湾区校级期中）许多饮水机可以保证出水温度恒定，采取的方法是（）A．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热 B．设定程序，固定各次加温时间及加热时间间隔 C．人工控制加温按钮 D．持续加温4．（2020春•濮阳期末）下列生活中的传感器，把光信号变成电信号的是（）A．走廊照明灯的声控开关 B．自动洗衣机中的压力传感装置 C．控制电视机开关的遥控器 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器5．（2020春•开封期中）下列物品中应用了力传感器的是（）A．电熨斗 B．电饭锅 C．电冰箱 D．电子台秤6．（2020•广东学业考试）用电饭煲煮饭，当饭熟后，它会自动换为保温状态，其使用的传感器是（）A．温度传感器 B．生物传感器 C．压力传感器 D．红外线传感器7．（2020春•孝感期中）测温是防控新冠肺炎的重要环节，在公共场所常用额温枪为出入人员测温。测温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据。使用时只要将测温口靠近皮肤表面，修正皮肤与实际体温的温差便能准确显示体温。下列关于红外线说法正确的是（）A．红外遥感是利用红外线的穿透能力强 B．红外线也可以用来杀菌消毒 C．体温越高人体发射的红外线越强 D．微波炉是利用红外线给物体加热8．（2020春•烟台期中）下列说法正确的是（）A．干簧管是一种简易的力电传感器 B．交警所使用的酒精检测仪安装了“乙醇传感器”，能够感知乙醇的浓度 C．一些宾馆安装了“自动门”，当人靠近时自动打开，是因为门上安装了温度传感器 D．电熨斗能自动控制温度主要因为装有双金属片温度传感器，两片金属的热膨胀系数相同9．（2020春•五华县校级月考）冠状病毒疫情期间，口罩脱销了，消毒酒精脱销了，其实医用的额温枪也脱销了，一枪难求，因为其快速测温（1秒测温），无接触测温的特点而成了名副其实的防疫物质，其核心部件为一个传感器，外部还有几个按键，小型液晶屏，电池等构成。额温枪的核心部件是什么传感器？（）A．光传感器 B．声音传感器 C．力传感器 D．红外温度传感器10．（2020春•沭阳县期中）交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是（）A．声音传感器 B．电化学传感器 C．压力传感器 D．温度传感器11．（2020春•山丹县校级期中）下列关于传感器说法中不正确的是（）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．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弱这个光学量转换为电阻这个电学量12．（2020春•山丹县校级期中）机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是（）A．该机器人“眼睛”利用了光传感器 B．该机器人“眼睛”利用了力传感器 C．该机器人“眼睛”利用了温度传感器 D．该机器人“眼睛”利用了声音传感器13．（2020春•双峰县校级月考）在传感器的应用中，下列器件是应用光传感器的是（）A．电饭锅 B．室内火灾报警器 C．测温仪 D．电子秤14．（2020春•莱州市校级月考）下列说法不正确的是（）A．电熨斗中的双金属片是温度传感器 B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差 C．霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器 D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量15．（2020春•肥城市期中）下列有关传感器的说法中错误的是（）A．霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器 B．光电鼠标利用了光传感器 C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器 D．2020年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，是利用了温度传感器16．（2019秋•牡丹江期末）下列有关传感器的判断正确的是（）A．传感器是将电学量（电压、电流等）转化成非电学量（压力、温度、位移等）的装置 B．把霍尔元件放入磁场中，由于电磁感应现象，在元件的电极间产生感应电动势 C．金属热电阻的电阻率随温度升高而减小 D．干簧管是一种能够感知磁场的传感器17．（2020春•西城区校级月考）全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器？（）A．压力传感器 B．红外线传感器 C．温度传感器 D．生物传感器18．（2020春•郑州期末）下列说法正确的是（）A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置 B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的 C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应 D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率19．（2019秋•淄博期末）有的楼道照明灯具有这样的功能：大黑到一定程度时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，在这种楼道照明灯的控制电路中，可能接入的传感器是（）A．温度传感器和光传感器 B．光传感器和声音传感器 C．声音传感器和热传感器 D．热传感器和力传感器20．（2020•广陵区校级模拟）关于传感器，下列说法中正确的是（）A．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 B．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 C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量 D．光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大21．（2019秋•芜湖期末）为了让路灯能在天暗时自动开启，天亮时自动关闭，应该在自动控制电路中使用下述传感器的哪一种（）A．光传感器 B．压力传感器 C．温度传感器 D．气体传感器22．（2019春•榆树市校级月考）下列说法正确的是（）A．金属热电阻的电阻率随温度升高而减小 B．干簧管是电控开关 C．电熨斗中的双金属片上层膨胀系数比下层大 D．光敏电阻导电性能随光强增强而减小23．（2019春•亭湖区校级期中）下列关于传感器的说法正确的是（）A．电饭锅里面的温度传感器是双金属片 B．话筒是将电信号转换成声音信号的装置 C．霍尔元件是温度传感器 D．干簧管利用磁场控制电路的通断24．（2019春•江油市校级期中）下列说法中不正确的是（）A．传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转化为电信号的主要工具 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．干簧管是一种磁敏感元件 D．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二．多选题（共3小题）25．（2019秋•邯郸期末）如图所示是“电容式加速度传感器”原理图，电容器的一个金属极弹性金属片板固定在绝缘底座上，另一块极板用弹性金属片制成，当这种加速度传感器用在上下移动的升降机中时，通过测量电容C的变化就能感知升降机加速度的变化情况。设升降机加速度为零时电容器的电容为C0，下列说法正确的是（）A．当升降机加速上升时，C＞C0 B．当升降机减速上升时，C＞C0 C．当升降机减速下降时，C＜C0 D．当升降机加速下降时，C＜C026．（2020春•山丹县校级期中）某同学发现他居住的楼房中，楼梯上的过道灯在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮。后来老师告诉他：过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的，其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是（）A．白天有光照时，光传感器自动闭合 B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合 C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合 D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合27．（2020•常熟市校级模拟）科学技术在生产、生活中有广泛的应用，下列装置中运用了电磁感应的原理和规律的是（）A．电子霍尔元件 B．位移传感器 C．回旋加速器 D．运输中的电流表三．填空题（共1小题）28．（2020秋•金台区期末）传感器是一种能感知和识别信息的装置，它由和组成，能将感知和测量到的非电学量转别为。四．实验题（共2小题）29．（2020秋•长沙期末）某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。电路如图所示，图中仪器还不完整。请完成以下问题：（1）图中的甲还需要放入的元件是。A．二极管B．光敏电阻C．NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）D．PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏低了一点点。要求在温度更高一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往（选填“左”或“右”）移动一点。30．（2020•上海模拟）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，使用的是传感器，采集数据绘制B﹣d图线，得出结论：在螺线管的中间位置一定范围内，磁感应强度。传感器知识点一：常见传感器的工作原理及应用一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，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．三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．技巧点拨一、传感器1．传感器的核心元件(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的．(2)转换元件：是传感器中能将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件．(3)转换电路：将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等．2．传感器的工作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、电流、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输送给控制系统产生各种控制动作．传感器的工作原理如下所示：eq\x(非电学量)→eq\x(敏感元件)→eq\x(转换元件)→eq\x(转换电路)→eq\x(电学量)二、光敏电阻及其应用1．光敏电阻一般由半导体材料制成，当半导体材料受到光照时，载流子增多，导电性能明显增强，光敏电阻把光照的强弱转换为电阻的大小．2．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而明显减小．它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、金属热电阻和热敏电阻及其应用1．金属热电阻：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如图5图线①所示．2．热敏电阻(1)热敏电阻指用半导体材料制成，电阻值随温度变化发生明显变化的电阻．如下图线②所示为某热敏电阻的电阻—温度特性曲线．(2)热敏电阻分正温度系数和负温度系数热敏电阻两类，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻．常用的是负温度系数热敏电阻．例题精练1．（2021春•永济市校级期末）如图所示为一种自动高温报警器的原理图。在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（）A．温度升高至72℃时，L1亮灯报警 B．温度升高至72℃时，L2亮灯报警 C．温度升高至78℃时，L1亮灯报警 D．温度升高至78℃时，L2亮灯报警2．（2021•昆山市校级模拟）某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大，有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（）A．白天流过R1的电流小于晚上流过R1的电流 B．该控制电路用到了电磁感应现象 C．该电路能实现灯泡晚上亮，白天不亮的功能 D．继电器所在电路，电源的输出功率晚上比白天的大随堂练习1．（2020秋•顺德区期末）某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大；有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（）A．白天流过R1的电流小于晚上流过R1的电流 B．白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流 C．该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能 D．继电器所在电路，电源的输出功率晚上比白天的大2．（2020秋•湖北期末）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3．（2020秋•沈河区校级期末）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短些知识点二：利用传感器制作简单的自动控制装置一、实验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．电路设计如下图.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．二、实验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，当光增强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．综合练习一．选择题（共12小题）1．（2020春•西城区校级期末）下列关于传感器的结论中错误的是（）A．热敏电阻可以作为温度传感器 B．电子秤使用应变片作为测力传感器 C．话筒是一种常见的红外线传感器 D．电熨斗内一般装有双金属片温度传感器2．（2020春•淮安区期中）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。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3．（2020•丰台区一模）在新冠肺炎疫情防控期间，测量体温成为重要的防疫措施之一。医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用，红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用。某同学查阅资料，获得以下信息：自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地的向外辐射能量。单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率，辐射功率与该物体的温度有确定的关系，非接触式温度测量即是测量辐射功率的大小，并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号。红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器。根据以上信息和学过的知识，他做出如下判断。其中正确的是（）A．水银体温计可以用来测量沸水的温度 B．水银体温计离开人体后，水银迅速流回水银泡 C．红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D．红外测温枪测量人体温度时，离人体越远，显示温度越低4．（2019秋•新洲区期末）如图所示，是温度自动报警器的工作原理图图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计（水银导电）。则下列说法正确的是（）A．温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮 B．温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭 C．温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警 D．温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不响5．（2020春•遂宁期末）通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，这是因为门上安装了下列那种传感器（）A．温度传感器 B．红外线传感器 C．声音传感器 D．压力传感器6．（2019春•信州区校级月考）为了进一步有效防控火灾安全，我校在配电房安装一种在有光照或者温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，根据以上特性下列叙述正确的是（）A．两个传感器都是光电传感器 B．两个传感器可能分别是电容式传感器和温度传感器 C．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器 D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作7．（2019春•三明期中）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．火警报警器使用了压力传感器 B．冰箱控温系统使用了温度传感器 C．商场里的自动门使用了光传感器 D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器8．（2018秋•浦东新区校级期中）酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，其电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比。如图所示的电路接在恒压电源上，R和R0为定值电阻，则电压表的示数U与酒精气体浓度C的对应关系为（）A．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比 B．U越大，表示C越大，而且C与U成正比 C．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比 D．U越大，表示C越小，而且C与U成反比9．（2018春•覃塘区校级期中）关于测温仪，下列说法中不正确的是（）A．测温用的金属热电阻的阻值不能随温度的变化而变化 B．在非典期间，机场车站用的测温仪可以迅速测出体温，它是利用了红外线敏感元件 C．热敏电阻的特点是随温度的升高而电阻变小 D．各种测温材料的电阻，都是随温度的变化而发生明显变化10．（2017秋•濮阳期末）传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器（实质是自动开关）是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中（图中S为电源开关）连接正确的是（）A． B． C． D．11．（2018秋•潮安区校级期中）利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感器记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光。每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下述说法正确的是（）A．该传送带每小时输送1800个工件 B．该传送带每小时输送7200个工件 C．传送带运动的速度是0.2m/s D．传送带运动的速度是0.1m/s12．（2018•浦口区校级模拟）夜幕降临时，路边上的路灯就会自动亮起，因为控制路灯的电路中安装了下列哪种传感器（）A．温度传感器 B．红外线传感器 C．光敏传感器 D．声音传感器二．多选题（共11小题）13．（2020秋•南京期末）下列关于传感器说法中正确的是（）A．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 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．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弱这个光学量转换为电阻这个电学量14．（2019秋•武汉期末）如图所示，在电路中接一段钨丝（从旧日光灯管中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（）A．该传感器利用了钨丝的化学性质 B．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性 C．该传感器能够把热学量（温度）转换为电学量（电阻） D．该传感器能够把电学量（电阻）转换为热学量（温度）15．（2019春•东胜区校级月考）如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY之间为斯密特触发器，RG为光敏电阻，R1为可变电阻；J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点。下列说法正确的是（）A．天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引Ja，路灯点亮 B．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调大些 C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调小些 D．二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路，防止损坏集成电路16．（2019春•玉林期中）在一些学校教室为了保证照明条件，采用智能照明系统，在自然光不足时接通电源启动日光灯，而在自然光充足时，自动关闭日光灯，其原理图如图所示．R为一光敏电阻，L为一带铁芯的螺线管，在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁，一端用铰链固定在墙上可以自由转动，另一端用一绝缘棒链接两动触头．有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是（）A．光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下来 B．在光线不足时，光敏电阻阻值变大，衔铁被弹簧拉上去 C．上面两接线柱应该和日光灯电路连接 D．下面两接线柱应该和日光灯电路连接17．（2019春•桥东区校级期中）如图所示为电熨斗的结构图，下列关于电熨斗的说法正确的是（）A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同 B．常温下，上下触点是闭合的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离 C．需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移 D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料18．（2019春•丘北县期末）关于传感器的作用，下列说法中正确的有（）A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B．传感器可以用来采集信息 C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量19．（2018春•溧水区校级期中）下列关于传感器的说法正确的是（）A．热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量 B．金属热电阻的电阻率随温度的升高而减小 C．电熨斗中的双金属片是温度传感器 D．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件20．（2018春•菏泽期中）关于传感器，下列说法正确的是（）A．光敏电阻在有光照射时，电阻会变大 B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置 C．传感器是将非电学量转化为电学量的装置 D．传感器广泛应用于信息采集系统21．（2017秋•周口期末）电熨斗已经走进千家万户，特别是服装店更离不开它，现在的电熨斗具有自动控制温度功能，可以通过双金属片来控制电路的通断。如图为电熨斗的结构示意图，关于电熨斗的控制电路正确的是（）A．常温下，电熨斗的上下触点应该是分离的 B．图中双金属片上层的膨胀系数大于下层金属片的膨胀系数 C．熨烫棉麻衣物时，应旋转调温旋钮，使升降螺钉上升 D．熨烫丝绸衣物时，应旋转调温旋钮，使升降螺钉上升22．（2018•宿迁学业考试）下列仪器使用物理传感器的是（）A．红外测温仪 B．血常规分析仪 C．酒精测试仪 D．酸度计23．（2018春•宁波期末）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．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知（）A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指 B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大 C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小 D．如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作三．填空题（共2小题）24．（2020•天心区校级模拟）如图甲所示，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＝9.0V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则（1）应该把恒温箱内的加热器接在（填“A、B端”或“C、D端”）．（2）如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R′的阻值应调节为Ω．25．（2017秋•琼山区校级期末）（1）在海南省人民医院常用X光机检查人体内部器官，X光机利用了X射线的。（将正确选项前的字母填入空格中）。A．灭菌消毒作用B．强穿透能力。（2）美丽的海口西海岸路灯晚上灯光璀璨，白天自动熄灭，它的自动控制电路使用了传感器？（将正确选项前的字母填入空格中）。A．热敏传感器B．光敏传感器。四．实验题（共3小题）26．（2021春•扶余市月考）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＝9.0V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则：（1）应该把恒温箱内的加热器接在（选填“A、B端”或“C、D端”）．（2）如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R'的阻值应调节为Ω．27．（2020•上海模拟）如图所示为“用DIS实验系统研究物体的加速度与力的关系”的实验装置，该实验需要使用传感器；实验中应保持不变。28．（2020春•新建区校级月考）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＝9.0V，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端”或“C、D端”）．（2）如果要使恒温箱内的温度保持在100℃，可变电阻R′的阻值应调节为Ω．五．计算题（共1小题）29．（2020秋•荔湾区校级月考）如图所示为一种常见的身高、体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，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t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，求该同学的身高和质量。六．解答题（共1小题）30．（2019春•华安县校级期末）传感器担负着信息的采集任务，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（通常是电学量）。例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1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铃响，c应接在（填“a”或“b”）。（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向移动（填“左”或“右”）。（3）直流电源电动势为18V（内阻不计），热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω．流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警，Ic为10mA，则滑动变阻器应选择A．R2（0﹣200Ω）B．R2（0﹣1000Ω）C．R2（0﹣2000Ω）传感器知识点一：常见传感器的工作原理及应用一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，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．三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．技巧点拨一、传感器1．传感器的核心元件(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的．(2)转换元件：是传感器中能将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件．(3)转换电路：将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等．2．传感器的工作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、电流、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输送给控制系统产生各种控制动作．传感器的工作原理如下所示：eq\x(非电学量)→eq\x(敏感元件)→eq\x(转换元件)→eq\x(转换电路)→eq\x(电学量)二、光敏电阻及其应用1．光敏电阻一般由半导体材料制成，当半导体材料受到光照时，载流子增多，导电性能明显增强，光敏电阻把光照的强弱转换为电阻的大小．2．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而明显减小．它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、金属热电阻和热敏电阻及其应用1．金属热电阻：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如图5图线①所示．2．热敏电阻(1)热敏电阻指用半导体材料制成，电阻值随温度变化发生明显变化的电阻．如下图线②所示为某热敏电阻的电阻—温度特性曲线．(2)热敏电阻分正温度系数和负温度系数热敏电阻两类，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻．常用的是负温度系数热敏电阻．例题精练1．（2021春•新华区校级月考）目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中正确的是（）A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B．走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C．发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号 D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量2．（2021春•赣州期中）如图是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻，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．电路的总功率减小随堂练习1．（2020秋•黄岛区期中）药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是（）A．温度升高，报警器两端电压减小 B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大 C．滑动变阻器取值大，报警器容易报警 D．滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关2．（2020春•荔城区校级期中）某加热仪器的温控部分如图所示，开关S1为电源控制开关，RT为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），E为直流电源，通过调节滑动变阻器，它可以控制加热室温度保持在某一临界温度，试分析判断，以下说法正确的是（）A．电磁继电器是利用电生磁原理来工作的 B．热敏电阻在电路中的作用是保护电路 C．交换直流电源的正负极，电路将失去温控功能 D．若想使得临界温度升高应将滑动变阻器划片左移3．（2019秋•徐州期末）在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是（）A．磁传感器 B．红外线传感器 C．力传感器 D．声传感器知识点二：利用传感器制作简单的自动控制装置一、实验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．电路设计如下图.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．二、实验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，当光增强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．综合练习一．选择题（共11小题）1．（2019秋•黄冈期末）以下敏感元件中不是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化的是（）A．光敏电阻 B．干簧管 C．热敏电阻 D．电阻应变片2．（2019秋•南通期末）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3．（2020春•南昌县校级月考）如图所示，甲图是录音机的录音电路原理图，乙图是研究自感现象的实验电路图，丙图是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁图是电容式话筒的电路原理图，下列说法错误（）A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花 C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化 D．丁图电路中，当声波使膜片振动时，电容发生变化，会在电路中产生变化的电流4．（2018春•东城区校级月考）如图所示是电熨斗的结构图，下列说法正确的是（）A．常温上图中上下触点是分离的 B．当温度升高时，双金属片上层的膨胀系数比下层大 C．若需要设定更高的温度，则应该向上调节升降螺丝 D．电熨斗中装有双金属片温度传感器，其作用是把电信号转换成热信号5．（2018秋•湛江校级月考）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（）A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转 B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转 C．当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变大，则电流表指针向左偏 D．当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变小，则电流表指针向左偏6．（2018秋•如皋市校级月考）关于传感器，下列说法中正确的是（）A．电熨斗通过感温铁氧体实现温度的自动控制 B．半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好 C．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警 D．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器7．（2018秋•江阴市校级月考）下列情况中，应用了红外线传感器的是（）A．商场里的自动玻璃门 B．夜间自动打开的路灯 C．夜间有声音时就亮的楼梯灯 D．自动恒温冰箱8．（2018春•烟台期末）关于传感器，下列说法正确的是（）A．霍尔元件能把光学量转化为电学量 B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C．话筒中的传感器将电信号转化成声音信号 D．传感器是把非电信号转换为电信号的主要元件9．（2018•句容市校级学业考试）办公楼的大门能“看到”人的来或去而自动开关，这是哪种传感器（）A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器10．（2018•历下区学业考试）办公楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，原因是（）A．声音传感器 B．红外线传感器 C．温度传感器 D．压力传感器11．（2018•广东学业考试）有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是（）A．温度传感器 B．压力传感器 C．生物传感器 D．红外线传感器二．多选题（共9小题）12．（2021•广东一模）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0.6A，电表的内阻、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1500N B．压力传感器的电阻最小为0 C．空载时，电流表的读数为20mA D．称重为900N时，电阻R为120Ω13．（2021春•秦都区校级月考）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；门关闭会遮蔽红外线源（红外线源没有画出）。经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态。门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比（）A．红灯亮，UR2变大 B．绿灯亮，UR2变大 C．绿灯灭，UR2变小 D．红灯亮，UR2变小14．（2020春•思南县校级期末）如图（a）所示为一种简易检测水中悬浮颗粒污染程度的指示器，它是利用光敏电阻的电学特性制成的光敏传感器。工作原理如图（b），被污染的水中常含有悬浮的颗粒，这些悬浮物会影响光的通过，当光穿过水照射到光敏电阻上时，到达光敏电阻的光亮与水的污染程度有关。下列关于指示器的工作分析，正确的是（）A．污染严重时，光敏电阻阻值大 B．污染严重时，光敏电阻阻值小 C．污染严重时，指示灯亮 D．污染严重时，指示灯灭15．（2020春•烟台期末）如图所示为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，其作用是控制电路的通断。下列说法中正确的是（）A．当温度升高时，双金属片下层的膨胀大于上层 B．常温下，电熨斗的上下触点是分离的 C．当温度过高时，双金属片向下弯曲 D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降16．（2018秋•吉林期末）高考考生入场、机场、车站等地点都装有安检门。安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，所以安检门也叫金属探测门，以下关于这个安检门的说法正确的是（）A．这个安检门也能检查出毒品携带者 B．这个安检门只能检查出金属物品携带者 C．如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者 D．这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应17．（2017秋•惠州期末）下列有关传感器叙述，正确的是（）A．交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 B．红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作 C．红外线传感器就是温度传感器 D．传感器是将非电学量转换成电学量的一种元件18．（2018•广东学业考试）下列使用压力传感器的是（）A．洗衣机设有多段式水位自动感应装置 B．火灾报警器 C．酒精测试仪 D．电子秤19．（2018•梁子湖区校级三模）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1，在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（）A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起20．（2018•安徽二模）电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即现为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（）A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照三．填空题（共2小题）21．（2020春•辽阳期末）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，其工作原理如图甲所示，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，电流表示数如图乙所示，则t1～t2时间内小车的运动情况是（选填“匀速”、“匀加速”或“变加速”）；t2～t3时间内小车的运动情况是（选填“匀速”、“匀加速”或“变加速”）22．（2019秋•启东市校级期中）如图所示，双金属片上层金属的热膨胀系数下层金属（填“大于”，“等于”或“小于”），常温下，弹性铜片和双金属片触点是接触的，通电后，电热丝发热，当温度升高到某一值时，双金属片上层的金属受热膨胀，形变量大于下层金属，双金属片向下弯曲，使触点分离，切断电路；随着温度的降低，当降到某一温度时，双金属片收缩恢复原状，两触点又接触，接通电路。调温旋钮下压弹性铜片，可使触点分离的温度（填“升高”或“降低”）；上提弹性铜片，可（填“升高”或“降低”）触点的分离温度，从而实现了调温控制。四．实验题（共6小题）23．（2021•沈阳四模）某同学利用传感器测量某小球运动时受到的平均空气阻力，其所用的实验装置如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球从距红外线的高度为h处由静止释放，小球正下方固定着一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，d＜＜h。（1）用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝cm。（2）小球下落高度h时的速度大小v＝（用测得的物理量符号表示）。（3）已知当地重力加速度大小为g，根据题中所给的数据，可知小球在这段运动过程中受到的平均空气阻力的大小f＝（用测量量和已知量的符号表示）。24．（2021•枣庄二模）某学习兴趣小组为了使用压力传感器设计苹果自动分拣装置，网购了一款型号为RFP602薄膜压力传感器，如图1所示。这款传感器的部分参数如表：传感器名称REP薄膜压力传感器传感器类型单点式敏感区形状圆形敏感器尺寸直径10mm传感器厚度0.2mm量程1kg工作电压3～5V静态电阻＞1MΩ他们又从实验室选择了如下器材：A．学生电源B．滑动变阻器（20Ω2A）C．J0402型（4位）数字演示电表两只D．单刀单掷开关一个E．导线若干（1）为了研究传感器所受压力一定时，其电阻随电压的变化情况，他们的实验操作如下：在传感器上放三个100g砝码（未画出）施加一定的压力。学生电源选择“稳压6V“，电表A选择DCV20V，电表B选择DCA600μA；连接的电路如图所示。①请你用笔画线代替导线，在图2中将电路连接补充完整。②闭合开关，调节滑动变阻器，得到若干组电压U、电流I的测量数值。根据测盘数据，他们利用Excel得到的U﹣I图像如图3所示。根据图像，你可以得出的结论是：在误差允许范围内，传感器受到压力一定时，电阻随电压的增大而（填“增大”“减小”“变化”或“不变化”）。（2）为了研究传感器所加电压一定时，其电阻随压力的变化情况，他们的实验操作如下：调节滑动变阻器，使传感器两端的电压保持在5V，电表B仍选择DCA600μA；改变传感器受到的压力，测得若干组数据见如表：压力/N0.51.01.52.02.53.03.54.0电流/μA90.06144.38184.03197.94207.13226.04240.73263.71电阻/kΩ55.5234.6327.1725.2624.1422.1220.7718.96压力/N4.55.05.56.06.57.07.58.0电流/μA272.93283.29294.12326.36331.35339.21357.65368.19电阻/kΩ18.3217.6517.0015.3315.0914.7413.9813.58根据表中数据，利用Excel得到传感器的电阻值R随其所受压力F的变化图像如图4所示，从图像可以看出，传感器受到的压力在0.5N到N的区间内，其灵敏度较大（设电阻值随压力的变化率＞7kΩ/N时，其灵敏度较大）。（3）图5是他们设计的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一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器R1上。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使杠杆对R1的压力处在传感器最灵敏的压力区间。当小苹果通过托盘秤时，R1所受的压力较小，电阻较大，闭合开关S后，R2两端的电压不足以激励放大电路触发电磁铁发生吸动分拣开关的动作，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；当大苹果通过托盘秤时，R1所受的压力较大因而电阻较小