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1.认识传感器　 2.常见传感器的工作原理及应用
【素养目标】　1.知道什么是传感器，了解传感器的种类。2.知道传感器的组成与应用模式。3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片、电容式传感器的工作原理及应用。4.知道什么是霍尔元件，能推导霍尔电压与磁感应强度、电流的关系，会解决霍尔元件的有关问题。
知识点一　认识传感器
【情境导入】　如图甲为LED多功能感应式吸顶灯，其“光控”功能能实现对电灯“白天不亮、晚上亮”的自动控制，其“人体”功能能实现对电灯“人来灯亮、人去灯灭”的自动控制，其“声控”功能能实现对电灯“有声时灯亮、无声时灯灭”的自动控制；如图乙为超市等场所入口的自动门，当人走近自动门时它会自动打开，当人离开后它会自动关闭……这些自动控制中的“机关”是什么？
提示：其中的“机关”是在这些装置中分别安装的光控、声控、红外线等不同的传感器。
【教材梳理】 (阅读教材P91—P95完成下列填空)
1.传感器
(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的一类器件或装置。通常转换成的可用信号是电压、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。
2.传感器的种类
(1)利用物质的物理特性或物理效应制作而成的力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。
(2)利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号制作而成的离子传感器、气体传感器等化学传感器。
(3)利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质制作而成的酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。
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
【师生互动】　如图甲为干簧管，其玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片(不接触)，接入图乙所示电路中。
任务1.当条形磁体靠近干簧管时会发生什么现象，为什么？
任务2.干簧管的作用是什么？
任务3.由此总结一下分析传感器问题的一般思路。
提示：任务1.灯泡会亮，因为当条形磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通。
任务2.干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。
任务3.①明确传感器的类型，了解传感器的工作原理。
②确定传感器中的什么量变化时可以引起电学量的变化。
③根据电学量的变化利用电路知识、力学知识等确定相关物理量的变化。
【探究归纳】
1.传感器的组成和工作流程
(1)传感器的组成
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：传感器中能将敏感元件输出的且与被测物理量成一定关系的非电学量转换成电学量的电子元件。
③信号调整与转换电路：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)传感器的工作流程
2.传感器的原理
传感器感受的通常是非电学量，如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而输出的通常是电学量，如电压、电流等。这些输出的信号是非常微弱的，通常需要经过放大后，再传送给控制系统产生各种控制动作。
(2025·山东威海高二期末)下列关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的说法中正确的是(　　)
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，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，可在任意温度条件下工作
D.生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求
答案：D
解析：物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错误；不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出，故B错误；生物传感器能够使用的前提是生物物质保持生物活性，因而对使用的环境有一定的要求，故C错误，D正确。故选D。
针对练1.(2025·江苏苏州高二期末)一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是(　　)
A.光敏电阻 B.电阻应变片
C.热敏电阻 D.干簧管
答案：D
解析：根据题意，应使用干簧管。故选D。
针对练2.(2025·江苏泰州高二期末)关于传感器，下列说法正确的是(　　)
A.金属材料不可以制成传感器
B.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
C.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
D.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
答案：C
解析：传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故A、B错误；话筒是通过声波的振动，改变电容的大小，从而将声音信号转化为电信号，故C正确；传感器的种类很多，不一定是感知电压来实现传递信号的，故D错误。故选C。
知识点二　常见传感器的工作原理及应用
【情境导入】　如图为LED感应吸顶灯，其“光控”功能能实现对电灯“白天不亮、晚上亮”的自动控制，其“人体”功能能实现对电灯“人来灯亮、人去灯灭”的自动控制，其“声控”功能能实现对电灯“有声时灯亮、无声时灯灭”的自动控制。则楼道里的电灯：
(1)想要实现“白天不亮、晚上亮”而且“人来灯亮、人去灯灭”的双重自动控制，需要什么传感器？
(2)想要实现“白天不亮、晚上亮”而且“有声时灯亮、无声时灯灭”的双重自动控制，需要什么传感器？
提示：(1)光传感器和红外线传感器。
(2)光传感器和声传感器。
【教材梳理】 (阅读教材P97—P100完成下列填空)
1.光敏电阻
(1)特点：在被光照射时电阻发生变化。
(2)原理：无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。
(3)作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
2.金属热电阻
金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻，如图甲为某金属导线电阻的温度特性曲线。
3.热敏电阻
热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化非常明显，如图乙为某热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线。
4.电阻应变片
(1)电阻应变片的工作原理
①金属的电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变，导体的长度、横截面积变化从而引起电阻变化。
②半导体材料的压阻效应：单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化。
(2)力传感器——电子秤
①组成：由金属梁和电阻应变片组成，如图所示。
②工作原理
③作用：应变片最终将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量。
【师生互动】　关于以下几种敏感元件的特性讨论，请完成下列任务：
任务1.光敏电阻的阻值随着光照强度的变化怎样变化？
任务2.热敏电阻的阻值随着温度的变化怎样变化？
任务3.金属热电阻的阻值随着温度的变化怎样变化？
任务4.电子秤所使用的测力装置是什么传感器？它是把什么信号转化为电压信号的？
提示：任务1.光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小。
任务2.热敏电阻分两类：(1)正温度系数的热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大；(2)负温度系数的热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。
任务3.金属热电阻的阻值随着温度的升高而增大。
任务4.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它把力的信号转化为电压信号。
【探究归纳】
几种常见电阻式传感器的比较
项目 热敏电阻 金属热电阻 光敏电阻 电阻应变片
特点 正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻变大；负温度系数的热敏电阻随温度升高电阻减小 电阻率随温度的升高而增加 在强光下电阻小，在暗光下电阻大 受到拉力伸长时，电阻变大；受到压力缩短时，电阻变小
敏感 材料 半导体等 金属 硫化镉等 金属、半导体
优点 灵敏度好 测温范围大 灵敏度好 灵敏度好
原理 温度影响电阻 温度影响电阻率 无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好 机械形变影响电阻
应用 空调 电饭煲 照相机 电子秤
热敏电阻
(多选)(2025·河南南阳高二月考)某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。控制开关电路具有下列特性：当电压表示数小于某一数值U时，控制开关处于断路状态；当电压表示数大于U时，控制开关接通电路，M开始运转。电路两端的电压U0恒定，下列说法中正确的是(　　)
A.环境温度升高时，电压表示数变大
B.可变电阻R阻值调大时，电压表示数变大
C.可变电阻R阻值调小时，排风扇开始工作的临界温度降低
D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作
答案：AB
解析：当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0的阻值减小，则电路中的电流增大，可变电阻R两端的电压增大，电压表示数变大，故A正确；可变电阻R阻值调大时，可变电阻R的分压变大，则电压表示数变大，故B正确；可变电阻R阻值调小时，电压表示数变小，需要升高临界温度减小热敏电阻阻值，使电压表示数大于U，控制开关接通电路，排风扇开始工作，故C错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致电压表示数变小，则开关会处于断开状态，起不到散热排风的作用，故D错误。故选AB。
金属热电阻
(2025·江苏南通高二期末)嫦娥六号采用了大量的传感器，其中用到了金属热电阻和热敏电阻，它们的阻值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
答案：D
解析：金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，可用来做电阻温度计，故A错误；由题图可知，金属热电阻在温度上升时，电阻变大，导电能力减弱，故B错误；由题图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，其阻值变化明显，故C错误；金属热电阻和热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确。故选D。
光敏电阻
(2025·江苏南京高二期末)光照传感器在大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为R1，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是(　　)
A.光照减弱的过程中电流表示数增大
B.光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变
C.光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大
D.若电阻箱阻值大于R1，则秋天傍晚6点之后L才可能发光
答案：D
解析：光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路的电阻增大，电流表示数减小，故A错误；电压表和电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误；根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表和电流表变化量绝对值的比值为R1＋r，恒定不变，故C错误；若电阻箱阻值大于R1，则当光敏电阻阻值大于秋天傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。故选D。
电阻应变片
压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数为I1。下列判断正确的是(　　)
A.0～t1时间内，升降机一定静止
B.t1～t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C.t1～t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D.t2～t3时间内，升降机可能向下匀速运动
答案：C
解析：0～t1时间内，电流不变，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的总阻值不变，升降机可能静止也可能匀速运动，故A错误；t1～t2时间内，电流逐渐增大，则电阻逐渐减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以压力逐渐增大，由牛顿第三定律可知物块受到的支持力逐渐增大，根据牛顿第二定律有FN－mg＝ma，可知合力向上，加速度向上且逐渐增大，故B错误，C正确；t2～t3时间内，电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，物块受重力和支持力，根据牛顿第二定律有FN'－mg＝ma'，可知合力向上，加速度向上且大小不变，所以t2～t3时间内，升降机匀加速上升或匀减速下降，故D错误。故选C。
知识点三　电容式传感器及其应用
1.电容式传感器：一般是应用电容器的电容与板间距离、正对面积、电介质的关系，以及引起它们改变的非电学量因素(如力、位移、压强、声音等)的关系，将这些非电学量的变化转化为电容器的电容的变化信息。
2.几种常见的电容式传感器的特点
传感器种类 图解 原理
测定角度θ的 电容式传感器 当动片与定片之间的角度θ发生变化时，引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道θ的变化情况
测定液面高度 h的电容式传 感器 在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，液面高度h发生变化时，引起正对面积发生变化，使电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道h的变化情况
测定压力F的 电容式传感器 待测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起电容C的变化，知道C的变化情况，就可以知道F的变化情况
测定位移x的 电容式传感器 随着电介质板进入极板间的长度发生变化，电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道x的变化情况
如图所示，甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是(　)
A.图甲中两极板所带电荷量不变，若电压减少，可判断出h变小
B.图乙中两极板所带电荷量不变，若电压增加，可判断出θ变小
C.图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变大
D.图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大
答案：D
解析：若题图甲中h变小，则两极板正对面积变小，由电容的决定式C＝可知，C变小，由于两极板所带电荷量不变，则由电容的定义式C＝可知，电压变大，故A错误；若题图乙中θ变小，则两极板正对面积增大，由电容的决定式C＝可知，电容增大，两极板所带电荷量不变，则由电容的定义式C＝可知，电压减小，故B错误；题图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则电容器在放电，所带电荷量减小，由电容的定义式C＝可知，电容减小，由电容的决定式C＝可知，电介质向外移动，则x变小，故C错误；题图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则电容器在充电，所带电荷量增加，由电容的定义式C＝可知，电容增大，由电容的决定式C＝可知，两极板间距离减小，则F变大，故D正确。故选D。
针对练1.(多选)(2025·广东佛山高二期末)如图甲是由导电的多晶硅制成的电容式加速度传感器，图乙是其原理图。传感器可以看成由两个电容C1、C2组成，当传感器沿着箭头方向变速运动时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变，形变程度只与加速度大小相关，且加速度向上时，悬臂梁的右侧向下弯曲。下列说法正确的是(　　)
A.传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，C1增大，C2减小
B.传感器保持匀速向上运动，C1与C2均不变
C.传感器由静止突然加速向上运动，C1减小，C2增大
D.传感器向下做匀减速运动，C1不断减小，C2不断增大
答案：BC
解析：传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多晶硅距离变小，由C＝可知，C1减小，C2增大，故A错误；传感器保持匀速向上运动，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，C1与C2均不变，故B正确；传感器由静止突然加速向上运动，多晶硅悬臂梁的右侧向下弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多晶硅距离变小，由C＝可知，C1减小，C2增大，故C正确；传感器向下做匀减速运动，加速度向上且大小恒定，多晶硅悬臂梁的右侧向下弯曲形变且形变量不变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅、底层多晶硅的距离均不变，由C＝可知，C1、C2大小均不变，故D错误。故选BC。
针对练2.(多选)目前智能手机、平板等电子设备普遍采用了电容式触摸屏。因为工作面上接有高频信号，如图所示，当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器可精确确定手指位置。对于电容式触摸屏，下列说法正确的(　)
A.电容式触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号
B.使用绝缘笔在电容式触摸屏上也能进行触控操作
C.手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小
D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大
答案：AD
解析：由题意可知当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，因此不需要手指有压力，A正确；绝缘笔与工作面不能形成电容器，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，B错误；手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，根据C＝可知，电容变大，C错误；手指与屏的接触面积变大时，根据C＝可知，电容变大，D正确。故选AD。
知识点四　霍尔元件的理解及应用
1.霍尔传感器：根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。一般用于电机中测定转子的转速，如录像机的磁鼓、电脑中的散热风扇等。
2.霍尔元件的工作原理
(1)如图所示，E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁感应强度为B的磁场时，薄片中的载流子就在洛伦兹力作用下向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现电压UH。
(2)霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受静电力和洛伦兹力二力平衡。
3.霍尔电压：UH＝k(d为薄片的厚度，k为霍尔系数)。其中UH与B成正比，所以霍尔元件能把磁学量转换成电学量。
(多选)如图甲所示，自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，霍尔电压随时间的变化关系如图乙所示，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为Δt，峰值为Um，下列说法正确的是(　　)
A.车速越快，脉冲的峰值Um越大
B.车速越快，脉冲的宽度Δt越小
C.车速为2πNR2
D.车速为2πNR1
答案：BC
解析：根据qvB＝q可得Um＝Bdv，由电流的微观表达式I＝nqSv，n是单位体积内的自由电荷数，q是单个自由电荷所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷运动的速度，联立解得Um＝，可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压Um与车速大小无关，故A错误；车速越快，磁铁经过霍尔传感器附近的时间越短，脉冲的宽度Δt越小，故B正确；由题意知在单位时间t＝1 s内的脉冲数为N，则自行车车轮的转速为n0＝，则车速为v车＝2πn0R2＝＝2πNR2，故C正确，D错误。故选BC。
针对练1.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是(　　)
A.该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向
B.该仪表的刻度线是不均匀的
C.若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当Δz＞0时，上表面电势高
D.电流I越大，霍尔电压UH越大
答案：D
解析：B的方向不同时，霍尔电压的正负不同，而仪表位移方向不同时，B的方向也不同，因此该仪表可以确定位移的方向，故A错误；设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，导体板横截面积为S，霍尔元件沿z轴厚度为a，霍尔元件沿y轴厚度为b，则电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqabv，载流子在磁场中受到洛伦兹力F洛＝qvB，载流子在洛伦兹力作用下向上或向下移动，上、下表面出现电势差，则载流子受到的电场力为F电＝q，当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，联立得出UH＝，小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，由UH＝可知UH与B 成正比，故UH与坐标z成正比，则刻度是均匀的，故B错误；在Δz＞0区域，B方向沿z轴负方向，由左手定则可判断载流子受力方向沿y轴正方向，故载流子向上移动，因载流子带负电，则上表面电势低，故C错误；由UH＝可知电流I越大，霍尔电压UH越大，故D正确。故选D。
针对练2.(2025·山东泰安高二期中)如图所示，厚度为h、宽为d的金属导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过金属导体板时，在金属导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数。下列说法正确的是(　　)
A.达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定高于下侧面A'的电势
B.达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定低于下侧面A'的电势
C.增大导体的厚度h时，A、A'之间的电势差U将变大
D.增大磁感应强度B时，A、A'之间的电势差U将变小
答案：B
解析：金属导体板上的电流是带负电的电子定向移动形成的，当电流如题图所示时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向上，所以上侧面聚集负电荷，则达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定低于下侧面A'的电势，A错误，B正确；根据U＝k可知，A、A'之间的电势差U与导体的厚度h无关，C错误；根据U＝k可知，增大磁感应强度B时，A、A'之间的电势差U增大，D错误。故选B。
课时测评18　认识传感器　常见传感器的工作原理及应用
(选择题1－12题，每题5分，共60分)
1.以下物品是传感器在日常生活中的一些应用。下列说法正确的是(　　)
A.测温枪应用红外线传感器测量体温
B.电子秤应用光敏传感器称量物品质量
C.指纹识别器应用压力传感器来识别指纹
D.烟雾散射火灾报警器应用声传感器实现火灾报警
答案：A
解析：因为一切物体均能发出红外线且温度越高的物体辐射的红外线越强，因此使用红外线进行检测体温，故A正确；电子秤应用压敏传感器称量物品质量，故B错误；指纹识别器应用电容或光学传感器来识别指纹，故C错误；烟雾散射火灾报警器应用光传感器实现火灾报警，故D错误。故选A。
2.(2025·北京西城高二月考)某同学根据查阅到的某种热敏电阻的Rt -t特性曲线(如图1)，设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，Rt为热敏电阻，R1为可变电阻，控制系统可视作R＝200 Ω的电阻，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流大于或等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是(　　)
A.若要使恒温箱内温度保持20 ℃，应将R1调为500 Ω
B.若要使恒温箱内温度升高，应将R1增大
C.若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D.保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
答案：B
解析：控制系统的电流等于2 mA时，电路中的总电阻R总＝ Ω＝4 500 Ω，20 ℃时热敏电阻的阻值为Rt1＝4 000 Ω，若要使恒温箱内温度保持20 ℃，应将R1调为4 500 Ω－4 000 Ω－200 Ω＝300 Ω，A错误；由于加热系统关闭的电流临界值2 mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终为4 500 Ω，可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，B正确；若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，C错误；根据题图1可知，恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系，通过控制系统的电流I＝，可知通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系，即保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化的，D错误。故选B。
3.如图所示，在电路中接一段钨丝(从旧白炽灯中取出)，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.该传感器的原理是把电学量(电阻)转换为热学量(温度)
C.该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡
D.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
答案：D
解析：由题意可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，利用该特性制作的温度传感器，能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确，B错误；该传感器利用了钨丝的物理性质，敏感元件和转换元件都是钨丝，故A、C错误。故选D。
4.(多选)(2025·江苏苏州高二期中)为了助力未来乡村建设，小明设计了如图所示的农村光控路灯电路，以实现自动亮度控制。图中A、B为相同的灯泡，电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。下列判断正确的是(　　)
A.外界光照强度增加时，电流表示数减小
B.外界光照强度增加时，通过R0的电流增加
C.该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，A灯、B灯均变亮
D.外界光照强度增加时，电源消耗功率增大
答案：BD
解析：外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由I总＝可知电路中总电流增大，电流表示数增大，故A错误；电路中总电流增大，由U内＝I总r可知电源内电压增大，由E＝U内＋U外可知外电压减小，所以A灯中的电流IA减小，由I总＝IA＋IR0可知外界光照强度增加时，通过R0的电流增加，故B正确；外界光照强度增加时，A灯中的电流IA减小，A灯变暗，由于通过R0的电流增加，所以R0两端的电压增大，又外电压减小，因此B灯两端的电压减小，所以B灯变暗，故C错误；又电路中总电流增大，电源消耗功率P内＝IE增大，故D正确。故选BD。
5.(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(　　)
A.应变片都是由半导体材料制成的
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
答案：BD
解析：常见的电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，故选项A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，反之变小，故选项B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值增大，故选项C错误，D正确。故选BD。
6.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中的应用说法正确的是(　　)
A.图甲中，手指作为电容器一个电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B.图乙中，力F增大过程中，电流表中的电流从a流向b
C.图丙中，油箱液位上升时，电容变小
D.图丁中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态
答案：D
解析：题图甲中，绝缘笔不能作为电容器的一个电极，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，故A错误；题图乙中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流表中的电流从b流向a，故B错误；题图丙中，油箱液位上升时，相当于电介质的相对介电常数变大，电容变大，故C错误；题图丁中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器的部分变长，电容变大，电容器处于充电状态，故D正确。故选D。
7.霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，元件中的载流子带负电。下列说法正确的是(　　)
A.该元件能把电学量转化为磁学量
B.该元件电极C的电势高于电极D的
C.如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持电极C、D所在平面水平
D.如果流过霍尔元件的电流大小不变，则电极C、D的电势差与磁场的磁感应强度成正比
答案：D
解析：霍尔元件是能够把磁学量转换为电学量的传感器，A错误；根据左手定则可知，带负电的电荷向电极C偏转，电极C带负电，电极D带正电，所以电极D的电势高，B错误；在测定地球赤道处的地磁场的磁感应强度时，应将电极C、D所在平面保持竖直，让磁感线垂直通过元件的工作面，C错误；运动电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、d，则有q＝qvB，电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqbdv，联立可得U＝，因n、q、d均为定值，如果流过霍尔元件的电流大小不变，则电极C、D的电势差与磁场的磁感应强度成正比，D正确。故选D。
8.(2025·浙江宁波高二期中)传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是(　　)
A.图甲中传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B.图乙中光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C.图丙中利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D.图丁中干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
答案：D
解析：题图甲中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以题图甲中传感器是位移传感器，A正确。题图乙中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确。题图丙中，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确。题图丁中干簧管利用磁场控制电路的通断，不是利用电磁感应原理工作，D错误。故选D。
9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内(　　)
A.升降机可能匀速上升
B.升降机一定匀加速上升
C.升降机一定处于失重状态
D.通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
答案：C
解析：在升降机运动过程中发现电流表示数不变，则说明是匀变速运动，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，则可知外电压变大，内电压变小，说明总电流变小，则通过压敏电阻的电流变小，所以压敏电阻的阻值变大，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，可知压力变小，因此加速度方向向下，处于失重状态，升降机可能向下匀加速，也可能向上匀减速。故选C。
10.(多选)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，如图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器，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0.2 m，则下述说法正确的是(　　)
A.传送带运动的速度是0.1 m/s
B.传送带运动的速度是0.2 m/s
C.该传送带每小时输送3 600个工件
D.该传送带每小时输送7 200个工件
答案：BC
解析：由题图乙可知，每隔1 s记录一个工件，因此传送带运动的速度是0.2 m/s，每小时该传送带输送3 600个工件。故选BC。
11.(2023·河南驻马店高二阶段练习)按照新国标的规定，电动自行车总重量(含电池)不得超过55公斤。某地交警在部分路口设置了称重点，对于过往的可疑车辆进行称重，一款电子秤的工作原理如图所示，电子秤空载时变阻器滑片P位于A点，电子秤满载时滑片P位于B点，电压表为理想电压表，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是(　　)
A.电动自行车的质量越大，电压表的示数越小
B.若称量值比实际值偏大，可将R0的滑片向右滑动少许
C.将一电阻与电压表串联，称量值会变小
D.电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，称量值会偏大
答案：B
解析：电动自行车的质量越大，滑片P的位置越偏向下，则电压表的示数越大，选项A错误；若称量值比实际值偏大，说明电压表读数偏大，电路中电流偏大，可将R0的滑片向右滑动少许，从而减小电流，选项B正确；将一电阻与电压表串联，电压表读数不变，则称量值不变，选项C错误；电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，回路中电流会减小，则电压表读数减小，称量值会偏小，选项D错误。故选B。
12.(多选)(2025·北京西城区高二期末)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路。关于这个实验，下列说法中正确的是(　　)
A.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电压表的示数增大
B.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电流表的示数增大
C.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电压表的示数不变
D.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电流表的示数减小
答案：AC
解析：由题图甲可以看出，磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大。闭合开关S，题图乙中只增加磁感应强度的大小时，磁敏电阻的阻值变大，则干路总电流减小即电流表示数减小，根据闭合电路的欧姆定律可知电压表的示数增大，故A正确，B错误；磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，所以闭合开关S，题图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电压表、电流表的示数均不变，故C正确，D错误。故选AC。(共83张PPT)
1.认识传感器　 2.常见传感器的工作原理及应用
　　　　
第五章 传感器
1.知道什么是传感器，了解传感器的种类。
2.知道传感器的组成与应用模式。
3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片、电容式传感器的工作原理及应用。
4.知道什么是霍尔元件，能推导霍尔电压与磁感应强度、电流的关系，会解决霍尔元件的有关问题。
素养目标
知识点一　认识传感器
1
知识点二　常见传感器的工作原理及应用
2
知识点三　电容式传感器及其应用
3
内容索引
知识点四　霍尔元件的理解及应用
4
课时测评
5
知识点一　认识传感器
自主学习
情境导入　如图甲为LED多功能感应式吸顶灯，
其“光控”功能能实现对电灯“白天不亮、晚
上亮”的自动控制，其“人体”功能能实现对
电灯“人来灯亮、人去灯灭”的自动控制，其“声控”功能能实现对电灯“有声时灯亮、无声时灯灭”的自动控制；如图乙为超市等场所入口的自动门，当人走近自动门时它会自动打开，当人离开后它会自动关闭……这些自动控制中的“机关”是什么？
提示：其中的“机关”是在这些装置中分别安装的光控、声控、红外线等不同的传感器。
教材梳理 (阅读教材P91—P95完成下列填空)
1.传感器
(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的一类器件或装置。通常转换成的可用信号是电压、电流等______量，或转换为电路的______。
(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、______、处理和______。
电学
通断
传输
控制
2.传感器的种类
(1)利用物质的物理特性或物理效应制作而成的__________、__________、__________等物理传感器。
(2)利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的______、______等转换为电信号制作而成的离子传感器、气体传感器等化学传感器。
(3)利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质制作而成的__________、______________、细胞传感器等生物传感器。
力传感器
磁传感器
声传感器
成分
浓度
感器
微生物传感器
3.传感器的组成：传感器的基本部分一般由________、_________组成。
4.传感器应用的一般模式
敏感元件
转换元件
课堂探究
师生互动　如图甲为干簧管，其玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片(不接触)，接入图乙所示电路中。
任务1.当条形磁体靠近干簧管时会发生什么现象，为什么？
提示：任务1.灯泡会亮，因为当条形磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通。
任务2.干簧管的作用是什么？
提示：干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。
任务3.由此总结一下分析传感器问题的一般思路。
提示：①明确传感器的类型，了解传感器的工作原理。
②确定传感器中的什么量变化时可以引起电学量的变化。
③根据电学量的变化利用电路知识、力学知识等确定相关物理量的变化。
1.传感器的组成和工作流程
(1)传感器的组成
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：传感器中能将敏感元件输出的且与被测物理量成一定关系的非电学量转换成电学量的电子元件。
③信号调整与转换电路：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)传感器的工作流程
探究归纳
2.传感器的原理
传感器感受的通常是非电学量，如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而输出的通常是电学量，如电压、电流等。这些输出的信号是非常微弱的，通常需要经过放大后，再传送给控制系统产生各种控制动作
探究归纳
例1
(2025·山东威海高二期末)下列关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的说法中正确的是
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，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，可在任意温度条件下工作
D.生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求
√
物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错误；不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出，故B错误；生物传感器能够使用的前提是生物物质保持生物活性，因而对使用的环境有一定的要求，故C错误，D正确。故选D。
针对练1.(2025·江苏苏州高二期末)一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是
A.光敏电阻
B.电阻应变片
C.热敏电阻
D.干簧管
√
根据题意，应使用干簧管。故选D。
针对练2.(2025·江苏泰州高二期末)关于传感器，下列说法正确的是
A.金属材料不可以制成传感器
B.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
C.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
D.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
√
传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故A、B错误；话筒是通过声波的振动，改变电容的大小，从而将声音信号转化为电信号，故C正确；传感器的种类很多，不一定是感知电压来实现传递信号的，故D错误。故选C。
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知识点二　常见传感器的工作原理及应用
自主学习
情境导入　如图为LED感应吸顶灯，其“光控”功能能实现对
电灯“白天不亮、晚上亮”的自动控制，其“人体”功能能实
现对电灯“人来灯亮、人去灯灭”的自动控制，其“声控”功
能能实现对电灯“有声时灯亮、无声时灯灭”的自动控制。则
楼道里的电灯：
(1)想要实现“白天不亮、晚上亮”而且“人来灯亮、人去灯灭”的双重自动控制，需要什么传感器？
提示：光传感器和红外线传感器。
(2)想要实现“白天不亮、晚上亮”而且“有声时灯亮、无声时灯灭”的双重自动控制，需要什么传感器？
提示：光传感器和声传感器。
教材梳理 (阅读教材P97—P100完成下列填空)
1.光敏电阻
(1)特点：在被光照射时电阻发生变化。
(2)原理：无光照时，载流子极少，导电性能____；随着光照的增强，载流子______，导电性______。
(3)作用：把__________这个光学量转换为______这个电学量。
差
增多
变好
光照强弱
电阻
2.金属热电阻
金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作______传感器，称为热电阻，如图甲为某金属导线电阻的温度特性曲线。
温度
3.热敏电阻
热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化非常______，如图乙为某热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线。
明显
4.电阻应变片
(1)电阻应变片的工作原理
①金属的电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变，导体的长度、横截面积变化从而引起电阻变化。
②半导体材料的压阻效应：单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化。
(2)力传感器——电子秤
①组成：由金属梁和电阻应变片组成，如图所示。

②工作原理

③作用：应变片最终将__________这个力学量转换为______这个电学量。
物体形变
电压
课堂探究
师生互动　关于以下几种敏感元件的特性讨论，请完成下列任务：
任务1.光敏电阻的阻值随着光照强度的变化怎样变化？
提示：光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小。
任务2.热敏电阻的阻值随着温度的变化怎样变化？
提示：热敏电阻分两类：(1)正温度系数的热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大；(2)负温度系数的热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。
任务3.金属热电阻的阻值随着温度的变化怎样变化？
提示：金属热电阻的阻值随着温度的升高而增大。
任务4.电子秤所使用的测力装置是什么传感器？它是把什么信号转化为电压信号的？
提示：电子秤所使用的测力装置是力传感器，它把力的信号转化为电压信号。
探究归纳
几种常见电阻式传感器的比较
项目 热敏电阻 金属热电阻 光敏电阻 电阻应变片
特点 正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻变大；负温度系数的热敏电阻随温度升高电阻减小 电阻率随温度的升高而增加 在强光下电阻小，在暗光下电阻大 受到拉力伸长时，电阻变大；受到压力缩短时，电阻变小
敏感 材料 半导体等 金属 硫化镉等 金属、半导体
探究归纳
项目 热敏电阻 金属热电阻 光敏电阻 电阻应变片
优点 灵敏度好 测温范围大 灵敏度好 灵敏度好
原理 温度影响电阻 温度影响电阻率 无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好 机械形变影响电阻
应用 空调 电饭煲 照相机 电子秤
角度1 热敏电阻
(多选)(2025·河南南阳高二月考)某同学设计的散
热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体
热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。
控制开关电路具有下列特性：当电压表示数小于某一
数值U时，控制开关处于断路状态；当电压表示数大于U时，控制开关接通电路，M开始运转。电路两端的电压U0恒定，下列说法中正确的是
A.环境温度升高时，电压表示数变大
B.可变电阻R阻值调大时，电压表示数变大
C.可变电阻R阻值调小时，排风扇开始工作的临界温度降低
D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作
例2
√
√
当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0的阻值减小，
则电路中的电流增大，可变电阻R两端的电压增大，
电压表示数变大，故A正确；可变电阻R阻值调大
时，可变电阻R的分压变大，则电压表示数变大，
故B正确；可变电阻R阻值调小时，电压表示数变小，需要升高临界温度减小热敏电阻阻值，使电压表示数大于U，控制开关接通电路，排风扇开始工作，故C错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致电压表示数变小，则开关会处于断开状态，起不到散热排风的作用，故D错误。故选AB。
√
角度2 金属热电阻
(2025·江苏南通高二期末)嫦娥六号采用了大量的传感器，其中用到了金属热电阻和热敏电阻，它们的阻值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
例3
金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，可用来做电阻温度计，故A错误；由题图可知，金属热电阻在温度上升时，电阻变大，导电能力减弱，故B错误；由题图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，其阻值变化明显，故C错误；金属热电阻和热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确。故选D。
例4
角度3 光敏电阻
(2025·江苏南京高二期末)光照传感器在大棚种植中得到
了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光
控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电
阻箱阻值调整为R1，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是
A.光照减弱的过程中电流表示数增大
B.光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变
C.光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大
D.若电阻箱阻值大于R1，则秋天傍晚6点之后L才可能发光
√
光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路
的电阻增大，电流表示数减小，故A错误；电压表和
电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过
程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误；根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表和电流表变化量绝对值的比值R1＋r，恒定不变，故C错误；若电阻箱阻值大于R1，则当光敏电阻阻值大于秋天傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。故选D。
例5
角度4 电阻应变片
压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏
电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数为I1。下列判断正确的是
A.0～t1时间内，升降机一定静止
B.t1～t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C.t1～t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D.t2～t3时间内，升降机可能向下匀速运动
√
0～t1时间内，电流不变，根据闭合电路的欧姆定律
可知，电路中的总阻值不变，升降机可能静止也可
能匀速运动，故A错误；t1～t2时间内，电流逐渐增
大，则电阻逐渐减小，因为压敏电阻的阻值随所受
压力的增大而减小，所以压力逐渐增大，由牛顿第三定律可知物块受到的支持力逐渐增大，根据牛顿第二定律有FN－mg＝ma，可知合力向上，加速度向上且逐渐增大，故B错误，C正确；t2～t3时间内，电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，物块受重力和支持力，根据牛顿第二定律有FN'－mg＝ma'，可知合力向上，加速度向上且大小不变，所以t2～t3时间内，升降机匀加速上升或匀减速下降，故D错误。故选C。
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知识点三　电容式传感器及其应用
1.电容式传感器：一般是应用电容器的电容与板间距离、正对面积、电介质的关系，以及引起它们改变的非电学量因素(如力、位移、压强、声音等)的关系，将这些非电学量的变化转化为电容器的电容的变化信息。
传感器种类 图解 原理
测定角度θ的 电容式传感器 当动片与定片之间的角度θ发生变化时，引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道θ的变化情况
测定液面高度 h的电容式传 感器 在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，液面高度h发生变化时，引起正对面积发生变化，使电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道h的变化情况
2.几种常见的电容式传感器的特点
传感器种类 图解 原理
测定压力F的 电容式传感器 待测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起电容C的变化，知道C的变化情况，就可以知道F的变化情况
测定位移x的 电容式传感器 随着电介质板进入极板间的长度发生变化，电容C发生变化，知道C的变化情况，就可以知道x的变化情况
如图所示，甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是
A.图甲中两极板所带电荷量不变，若电压减少，可判断出h变小
B.图乙中两极板所带电荷量不变，若电压增加，可判断出θ变小
C.图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变大
D.图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大
√
例6
若题图甲中h变小，则两极板正对面积变小，由电容的决定式C＝可知，C变小，由于两极板所带电荷量不变，则由电容的定义式C＝可知，电压变大，故A错误；若题图乙中θ变小，则两极板正对面积增大，由电容的决定式C＝可知，电容增大，两极板所带电荷量不变，则由电容的定义式C＝可知，电压减小，故B错误；
题图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则电容器在放电，所带电荷量减小，由电容的定义式C＝可知，电容减小，由电容的决定式C＝可知，电介质向外移动，则x变小，故C错误；题图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则电容器在充电，所带电荷量增加，由电容的定义式C＝可知，电容增大，由电容的决定式C＝可知，两极板间距离减小，则F变大，故D正确。故选D。
针对练1.(多选)(2025·广东佛山高二期末)如
图甲是由导电的多晶硅制成的电容式加速度
传感器，图乙是其原理图。传感器可以看成
由两个电容C1、C2组成，当传感器沿着箭头
方向变速运动时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变，形变程度只与加速度大小相关，且加速度向上时，悬臂梁的右侧向下弯曲。下列说法正确的是
A.传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，C1增大，C2减小
B.传感器保持匀速向上运动，C1与C2均不变
C.传感器由静止突然加速向上运动，C1减小，C2增大
D.传感器向下做匀减速运动，C1不断减小，C2不断增大
√
√
传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，多晶
硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多
晶硅距离变小，由C＝可知，C1减小，C2
增大，故A错误；传感器保持匀速向上运动，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，C1与C2均不变，故B正确；传感器由静止突然加速向上运动，多晶硅悬臂梁的右侧向下弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多晶硅距离变小，由C＝可知，C1减小，C2增大，故C正确；传感器向下做匀减速运动，加速度向上且大小恒定，多晶硅悬臂梁的右侧向下弯曲形变且形变量不变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅、底层多晶硅的距离均不变，由C＝可知，C1、C2大小均不变，故D错误。故选BC。
针对练2.(多选)目前智能手机、平板等电子设备
普遍采用了电容式触摸屏。因为工作面上接有高
频信号，如图所示，当用户手指触摸电容式触摸
屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器可精确确定手指位置。对于电容式触摸屏，下列说法正确的
A.电容式触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号
B.使用绝缘笔在电容式触摸屏上也能进行触控操作
C.手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小
D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大
√
√
由题意可知当用户手指触摸电容式触摸屏时，
手指和工作面形成一个电容器，因为工作面
上接有高频信号，电流通过这个电容器分别
从屏的四个角上的电极中流出，且流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，因此不需要手指有压力，A正确；绝缘笔与工作面不能形成电容器，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，B错误；手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，根据C＝可知，电容变大，C错误；手指与屏的接触面积变大时，根据C＝可知，电容变大，D正确。故选AD。
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知识点四　霍尔元件的理解及应用
1.霍尔传感器：根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。一般用于电机中测定转子的转速，如录像机的磁鼓、电脑中的散热风扇等。
2.霍尔元件的工作原理
(1)如图所示，E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁感应强度为B的磁场时，薄片中的载流子就在洛伦兹力作用下向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现电压UH。
(2)霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受静电力和洛伦兹力二力平衡。
3.霍尔电压：UH＝k(d为薄片的厚度，k为霍尔系数)。其中UH与B成正比，所以霍尔元件能把磁学量转换成电学量。
压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，霍尔电压随时间的变化关系如图乙所示，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为Δt，峰值为Um，下列说法正确的是
A.车速越快，脉冲的峰值Um越大
B.车速越快，脉冲的宽度Δt越小
C.车速为2πNR2
D.车速为2πNR1
(多选)如图甲所示，自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电
例7
√
√
根据qvB＝q可得Um＝Bdv，由电流的微观
表达式I＝nqSv，n是单位体积内的自由电荷
数，q是单个自由电荷所带的电荷量，S是导
体的横截面积，v是自由电荷运动的速度，联立解得Um＝，可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压Um与车速大小无关，故A错误；车速越快，磁铁经过霍尔传感器附近的时间越短，脉冲的宽度Δt越小，故B正确；由题意知在单位时间t＝1 s内的脉冲数为N，则自行车车轮的转速为n0＝，则车速为v车＝2πn0R2＝＝2πNR2，故C正确，D错误。故选BC。
针对练1.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴
方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是
A.该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向
B.该仪表的刻度线是不均匀的
C.若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当Δz＞0时，上表面电势高
D.电流I越大，霍尔电压UH越大
√
B的方向不同时，霍尔电压的正负不同，而仪表
位移方向不同时，B的方向也不同，因此该仪表
可以确定位移的方向，故A错误；设载流子的电
荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，导体板横截面积为S，霍尔元件沿z轴厚度为a，霍尔元件沿y轴厚度为b，则电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqabv，载流子在磁场中受到洛伦兹力F洛＝qvB，载流子在洛伦兹力作用下向上或向下移动，上、下表面出现电势差，则载流子受到的电场力为F电＝q，当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，
联立得出UH＝，小范围内，磁感应强度B的
大小和坐标z成正比，由UH＝可知UH与B 成
正比，故UH与坐标z成正比，则刻度是均匀的，故B错误；在Δz＞0区域，B方向沿z轴负方向，由左手定则可判断载流子受力方向沿y轴正方向，故载流子向上移动，因载流子带负电，则上表面电势低，故C错误；由UH＝可知电流I越大，霍尔电压UH越大，故D正确。故选D。
针对练2.(2025·山东泰安高二期中)如图所示，厚度为h、
宽为d的金属导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀
强磁场中，当电流通过金属导体板时，在金属导体板的
上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数。下列说法正确的是
A.达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定高于下侧面A'的电势
B.达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定低于下侧面A'的电势
C.增大导体的厚度h时，A、A'之间的电势差U将变大
D.增大磁感应强度B时，A、A'之间的电势差U将变小
√
金属导体板上的电流是带负电的电子定向移动形成的，当电流如题图所示时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向上，所以上侧面聚集负电荷，则达到稳定的状态时，金属导体板上侧面A的电势一定低于下侧面A'的电势，A错误，B正确；根据U＝k可知，A、A'之间的电势差U与导体的厚度h无关，C错误；根据U＝k可知，增大磁感应强度B时，A、A'之间的电势差U增大，D错误。故选B。
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课堂回眸
课时测评
1.以下物品是传感器在日常生活中的一些应用。下列说法正确的是
A.测温枪应用红外线传感器测量体温
B.电子秤应用光敏传感器称量物品质量
C.指纹识别器应用压力传感器来识别指纹
D.烟雾散射火灾报警器应用声传感器实现火灾报警
√
因为一切物体均能发出红外线且温度越高的物体辐射的红外线越强，因此使用红外线进行检测体温，故A正确；电子秤应用压敏传感器称量物品质量，故B错误；指纹识别器应用电容或光学传感器来识别指纹，故C错误；烟雾散射火灾报警器应用光传感器实现火灾报警，故D错误。故选A。
2.(2025·北京西城高二月考)某同学根据查阅
到的某种热敏电阻的Rt -t特性曲线(如图1)，
设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2
中，Rt为热敏电阻，R1为可变电阻，控制系统可视作R＝200 Ω的电阻，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流大于或等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是
A.若要使恒温箱内温度保持20 ℃，应将R1调为500 Ω
B.若要使恒温箱内温度升高，应将R1增大
C.若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D.保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
√
控制系统的电流等于2 mA时，电路中的总
电阻R总＝ Ω＝4 500 Ω，20 ℃时
热敏电阻的阻值为Rt1＝4 000 Ω，若要使恒
温箱内温度保持20 ℃，应将R1调为4 500 Ω－4 000 Ω－200 Ω＝300 Ω，A错误；由于加热系统关闭的电流临界值2 mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终为4 500 Ω，可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，B正确；若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，C错误；
根据题图1可知，恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系，通过控制系统的电流I＝，可知通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系，即保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化的，D错误。故选B。
3.如图所示，在电路中接一段钨丝(从旧白炽灯中取出)，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.该传感器的原理是把电学量(电阻)转换为热学量(温度)
C.该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡
D.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
√
由题意可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，利用该特性制作的温度传感器，能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确，B错误；该传感器利用了钨丝的物理性质，敏感元件和转换元件都是钨丝，故A、C错误。故选D。
4.(多选)(2025·江苏苏州高二期中)为了助力未来乡村建设，小明设计了如图所示的农村光控路灯电路，以实现自动亮度控制。图中A、B为相同的灯泡，电源电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。下列判断正确的是
A.外界光照强度增加时，电流表示数减小
B.外界光照强度增加时，通过R0的电流增加
C.该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，A灯、B灯均变亮
D.外界光照强度增加时，电源消耗功率增大
√
√
外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电路中的
总电阻减小，由I总＝可知电路中总电流增大，电
流表示数增大，故A错误；电路中总电流增大，由U内
＝I总r可知电源内电压增大，由E＝U内＋U外可知外电压减小，所以A灯中的电流IA减小，由I总＝IA＋IR0可知外界光照强度增加时，通过R0的电流增加，故B正确；外界光照强度增加时，A灯中的电流IA减小，A灯变暗，由于通过R0的电流增加，所以R0两端的电压增大，又外电压减小，因此B灯两端的电压减小，所以B灯变暗，故C错误；又电路中总电流增大，电源消耗功率P内＝IE增大，故D正确。故选BD。
常见的电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，故选项A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，反之变小，故选项B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值增大，故选项C错误，D正确。故选BD。
5.(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是
A.应变片都是由半导体材料制成的
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.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中的应用说法正确的是
A.图甲中，手指作为电容器一个电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B.图乙中，力F增大过程中，电流表中的电流从a流向b
C.图丙中，油箱液位上升时，电容变小
D.图丁中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态
√
题图甲中，绝缘笔不能作为电容器的一个电极，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，故A错误；题图乙中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流表中的电流从b流向a，故B错误；题图丙中，油箱液位上升时，相当于电介质的相对介电常数变大，电容变大，故C错误；题图丁中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器的部分变长，电容变大，电容器处于充电状态，故D正确。故选D。
7.霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方
向的电流I，元件中的载流子带负电。下列说法正确的是
A.该元件能把电学量转化为磁学量
B.该元件电极C的电势高于电极D的
C.如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持电极C、D所在平面水平
D.如果流过霍尔元件的电流大小不变，则电极C、D的电势差与磁场的磁感应强度成正比
√
霍尔元件是能够把磁学量转换为电学量的传感器，
A错误；根据左手定则可知，带负电的电荷向电极
C偏转，电极C带负电，电极D带正电，所以电极D
的电势高，B错误；在测定地球赤道处的地磁场的
磁感应强度时，应将电极C、D所在平面保持竖直，让磁感线垂直通过元件的工作面，C错误；运动电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、d，则有q＝qvB，电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqbdv，联立可得U＝，因n、q、d均为定值，如果流过霍尔元件的电流大小不变，则电极C、D的电势差与磁场的磁感应强度成正比，D正确。故选D。
8.(2025·浙江宁波高二期中)传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是
A.图甲中传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B.图乙中光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C.图丙中利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D.图丁中干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
√
题图甲中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以题图甲中传感器是位移传感器，A正确。题图乙中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确。
题图丙中，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确。题图丁中干簧管利用磁场控制电路的通断，不是利用电磁感应原理工作，D错误。故选D。
9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内
A.升降机可能匀速上升
B.升降机一定匀加速上升
C.升降机一定处于失重状态
D.通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
√
在升降机运动过程中发现电流表示数不变，则说明是匀变速运动，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，则可知外电压变大，内电压变小，说明总电流变小，则通过压敏电阻的电流变小，所以压敏电阻的阻值变大，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，可知压力变小，因此加速度方向向下，处于失重状态，升降机可能向下匀加速，也可能向上匀减速。故选C。
10.(多选)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，如图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器，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0.2 m，则下述说法正确的是
A.传送带运动的速度是0.1 m/s
B.传送带运动的速度是0.2 m/s
C.该传送带每小时输送3 600个工件
D.该传送带每小时输送7 200个工件
√
√
由题图乙可知，每隔1 s记录一个工件，因此传送带运动的速度是0.2 m/s，每小时该传送带输送3 600个工件。故选BC。
11.(2023·河南驻马店高二阶段练习)按照新国标的规定，
电动自行车总重量(含电池)不得超过55公斤。某地交警
在部分路口设置了称重点，对于过往的可疑车辆进行称
重，一款电子秤的工作原理如图所示，电子秤空载时变
阻器滑片P位于A点，电子秤满载时滑片P位于B点，电压表为理想电压表，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是
A.电动自行车的质量越大，电压表的示数越小
B.若称量值比实际值偏大，可将R0的滑片向右滑动少许
C.将一电阻与电压表串联，称量值会变小
D.电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，称量值会偏大
√
电动自行车的质量越大，滑片P的位置越偏向下，则
电压表的示数越大，选项A错误；若称量值比实际值
偏大，说明电压表读数偏大，电路中电流偏大，可将
R0的滑片向右滑动少许，从而减小电流，选项B正确；
将一电阻与电压表串联，电压表读数不变，则称量值不变，选项C错误；电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，回路中电流会减小，则电压表读数减小，称量值会偏小，选项D错误。故选B。
12.(多选)(2025·北京西城区高二期末)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路。关于这个实验，下列说法中正确的是
A.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电压表的示数增大
B.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电流表的示数增大
C.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电压表的示数不变
D.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电流表的示数减小
√
√
由题图甲可以看出，磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大。闭合开关S，题图乙中只增加磁感应强度的大小时，磁敏电阻的阻值变大，则干路总电流减小即电流表示数减小，根据闭合电路的欧姆定律可知电压表的示数增大，故A正确，B错误；磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，所以闭合开关S，题图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电压表、电流表的示数均不变，故C正确，D错误。故选AC。
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第五章 传感器

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