5.1 传感器及其工作原理 5.2传感器的应用 导学案 -2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

粤教版（2019）选择性必修第二册导学案 5.1 传感器及其工作原理 5.2传感器的应用 1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术的意义． 2.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件的工作原理． 3.了解传感器的常用元件的特征 4.了解传感器在日常生活和生产中的应用． 5.会设计简单的有关传感器应用的控制电路，提高分析解决问题的能力。 1.物理观念：知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置。 2.科学思维：知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用。 3.科学探究：知道传感器在某些方面可以代替甚至超过人类对自然的感知，能够改变人类的生产生活。 4.科学态度与责任：传感器在理论和实践之间架设了一个桥梁，对增强学生理解自然科学对社会进步的推动作用有重要的意义。 一、什么是传感器 1.定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转化为可用信号的器件或装置． 2.组成． →→ (1)敏感元件：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． (2)转换元件：将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出． (3)转换电路：将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量 二、传感器的种类 1.物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。 2.化学传感器：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，如离子传感器、气体传感器等化学传感器。 3.生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。 三、温度、光电传感器的原理 1.温度传感器的原理． (1)作用：将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度变化来实现温度的测量． (2)热敏电阻特性：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增加，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而下降． (3)应用：电饭煲、空调机、电热水器、微波炉等． 2.光电传感器的原理． (1)作用：利用敏感元件——光敏电阻，将光照强弱转换为电阻这一电学量． (2)光敏电阻特性：光敏电阻的阻值随光照的增强而减小． (3)应用：路灯光电自动开关电路和红外楼道照明开关电路 ． 例1一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 例2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 　例3动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（　　） A．烟雾浓度增大时，的阻值减小 B．烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大 C．滑片P向右移动可以提高报警灵敏度 D．烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 例4某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（    ） A． 传感器的电阻增大 B．电流表的示数变小 B． C．电压表的示数变大 D．电源的总功率增大 例5.关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是（　　） A．非电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→电学量→转换元件 B．电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→转换元件→非电学量 C．非电学量→敏感元件→转换元件→信号调整与转换电路→电学量 D．非电学量→信号调整与转换电路→转换元件→敏感元件→电学量 例6.把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，下列说法正确的是（　　） A．干簧管应用了电磁感应原理 B．增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才会报警 C．增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才会报警 D．增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才会报警 例7.如图所示的是一火灾报警器的部分电路示意图，其中R3为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　　) A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 二、传感器的应用 1.生活中的传感器 电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器，几乎都要用到温度传感器；自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等，均使用了红外线传感器；另外还有照相机中的光敏传感器、家用便携式电子秤的压力传感器等． 　2.农业生产中的传感器 无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了湿度传感器和温度传感器． 　3.工业生产中的传感器 生产安全中，如将一种埋入式光纤传感器安置在大桥或水坝中，随时可以监测大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器(如光栅传感器)进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工． 　4.航天航空中的传感器 在运输火箭、载人飞船中，应用传感器供遥测和遥控系统使用；对航天员各种生理状况的测量有生理传感器，如测量血压、心电图、体温等 5.传感器问题的分析方法． 物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤： (1)信息采集； (2)信息加工、放大、传输； (3)利用所获得的信息执行某种操作． 6．实际应用 1.电熨斗． (1)构造(如图所示). (2)敏感元件：双金属片． (3)工作原理：温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的受热膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断． 2.电饭锅． (1)构造(如图所示). (2)敏感元件：感温铁氧体． (3)工作原理． ①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103 ℃时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”． ②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103 ℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开． 3.力传感器的应用——电子秤． (1)组成：由金属梁和应变片组成． (2)工作原理： ①如图所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面的电阻变小．F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大． ②如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端的电压变大，下表面应变片两端的电压变小．传感器把这两个电压的差值输出．外力越大，输出的电压差值也就越大，由电压差值的大小，即可得到外力F的大小． 4.光传感器的应用——火灾报警器． (1)组成及敏感元件：由带孔的罩子、发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成，敏感元件为光电三极管． (2)工作原理： ⇨⇨⇨ . 例1我市某小区为积极响应市政府提出的“迎峰度冬”节约用电工作，拟将小区路灯电路进行改造，实现路灯亮度自控。如图所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减小光照强度，下列判断正确的是（　　） A．电源的效率变大 B．A灯和B灯都变亮 C．两端电压变大 D．电源内部发热功率不变 例2小马利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的性质，设计了判断物体运动状态的装置，其工作原理如图所示，电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导线连接成一个串联电路，压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个可活动的绝缘球，压敏电阻不受力时，电流表示数为，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，小车按如图所示运动，在时间内做匀速直线运动；在时间内做加速直线运动；在内做匀速直线运动；在内做减速直线运动。下列图线能基本反映上述运动状态的是（　　） A． B． C． D． 例3随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则（　　） A．电容器储存的电能增大 B．电容器的电容减小，带电荷量减小 C．膜片下移过程中，电流表有a到b的电流 D．电子秤是一个压力传感器，稳定后电容器两板间电压等于电源电动势 例4根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次，下列说法正确的是（    ） A．有光照射时的阻值比无光光照时大 B．有光照射时两端的电压比无光照射时大 C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小 D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小 例5某种感温式火灾报警器如图1所示，其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为滑动变阻器，R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是（　　） A．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压减小 B．警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C．通过定值电阻R1的电流过高时，报警装置就会报警 D．若要调低预设的报警温度，可增大滑动变阻器R0的阻值 例6.下列关于传感器元件的说法，正确的是（　　） A．图甲：“干簧管”利用电磁感应原理实现开关作用 B．图乙：当物体带动铁芯向右移动时，线圈的自感系数变大 C．图丙：常温下，电熨斗的上下触点是分离的 D．图丁：应变式力传感器可用于制作电子秤 一、单选题 1．（24-25高二下·全国·单元测试）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　） A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号 2．（24-25高二下·全国·课后作业）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　） A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势 3．（24-25高二下·全国·课后作业）如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。金属块前、后侧分别连接轻质弹簧、电介质，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框前后移动（不能沿其他方向移动），电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。关于该传感器的说法正确的是（　　） A．汽车保持静止时，电容器不带电 B．汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同 C．汽车由静止突然向前加速，电路中有逆时针方向的电流 D．汽车向前做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流 4．（24-25高二下·全国·课后作业）如图所示，为定值电阻，为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（电流表内阻不计，电源内阻r不可忽略）（　　） A．两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱 5．（24-25高二下·重庆渝中·阶段练习）以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　） A．如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大 B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C．如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 6．（2025·北京房山·一模）某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置，原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是（　　） A．若只减小软铁芯的直径，该传感器的灵敏度降低 B．若待测物体向左平移，软铁芯插入线圈，电路中的电流将增大 C．若待测物体向右平移，软铁芯从线圈中拔出，线圈的自感系数增大 D．若a、b间接干电池和灵敏电流计，则该传感器可测量出待测物体的位移变化量 7．（24-25高二下·河北邯郸·阶段练习）关于传感器，下列说法中正确的是（　　） A．传感器一般是将物理量转换成易于传输或测量的电磁波 B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C．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 D．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 8．（22-23高二下·辽宁锦州·阶段练习）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．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 D．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 9．（24-25高三上·山东淄博·期末）某种酒精测试仪的简化电路如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电压表、其示数为U，电阻R和R0均为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比，若c增大，则（    ）    A．通过R0的电流减小，U增大 B．通过R0的电流增大，U减小 C．通过R的电流增大，U增大 D．通过R的电流减小，U减小 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）如图（a）所示为某种空气湿度控制仪的原理图。和中有一个是定值电阻，另一个是湿敏电阻，湿敏电阻的阻值 R与空气湿度RH的关系曲线如图（b）所示。当空气湿度太大， a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机；当空气湿度太小， a、b两端的电压小于时，控制开关自动开启加湿器。下列说法正确的是（　　） A． B．为湿敏电阻 C．要在空气湿度更大时开启干燥机，可以适当增大定值电阻的阻值 D．要在空气湿度更小时开启加湿器，可以适当增大定值电阻的阻值 11．（2025·北京顺义·一模）如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 12．（24-25高三下·北京海淀·阶段练习）加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。如图所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、两接线柱通入稳恒直流电，方向如图．固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a，加速度a的方向竖直向上时为正值。下列说法正确的是（    ） A．当无人机悬停在空中时， B．当无人机自由下落时， C．当时，无人机处于失重状态 D．当信号系统显示正向加速度值越大时，滑线两端电压越大 13．（2025·北京门头沟·一模）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　） A．当温度过高时双金属片会向上弯曲 B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 二、多选题 14．（24-25高二下·全国·课后作业）人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可以知道人体脂肪所占的比例，下列说法中正确的是（　　） A．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例 B．脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例 C．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确 D．人在沐浴之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确 15．（24-25高二下·河北张家口·阶段练习）某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻的阻值随温度升高而减小。由该热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁工作时，上端为S极 C．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处 D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向上移动 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）选择性必修第二册导学案 5.1 传感器及其工作原理 5.2传感器的应用 1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术的意义． 2.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件的工作原理． 3.了解传感器的常用元件的特征 4.了解传感器在日常生活和生产中的应用． 5.会设计简单的有关传感器应用的控制电路，提高分析解决问题的能力。 1.物理观念：知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置。 2.科学思维：知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用。 3.科学探究：知道传感器在某些方面可以代替甚至超过人类对自然的感知，能够改变人类的生产生活。 4.科学态度与责任：传感器在理论和实践之间架设了一个桥梁，对增强学生理解自然科学对社会进步的推动作用有重要的意义。 一、什么是传感器 1.定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转化为可用信号的器件或装置． 2.组成． →→ (1)敏感元件：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． (2)转换元件：将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出． (3)转换电路：将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量 二、传感器的种类 1.物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。 2.化学传感器：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，如离子传感器、气体传感器等化学传感器。 3.生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。 三、温度、光电传感器的原理 1.温度传感器的原理． (1)作用：将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度变化来实现温度的测量． (2)热敏电阻特性：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增加，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而下降． (3)应用：电饭煲、空调机、电热水器、微波炉等． 2.光电传感器的原理． (1)作用：利用敏感元件——光敏电阻，将光照强弱转换为电阻这一电学量． (2)光敏电阻特性：光敏电阻的阻值随光照的增强而减小． (3)应用：路灯光电自动开关电路和红外楼道照明开关电路 ． 例1一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，使得门动时穿过干簧管磁通量变化，产生感应电流。 故选D。 例2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】AB．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AB错误； C．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的，故C正确； D．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。 　例3动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（　　） A．烟雾浓度增大时，的阻值减小 B．烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大 C．滑片P向右移动可以提高报警灵敏度 D．烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 【答案】A 【解析】A．定值电阻N两端的电压增大，干路电流增大，传感器两端的电压一定减小，则并联部分电阻一定减小，可知烟雾浓度增大时，的阻值减小，故A正确； B．烟雾浓度增大时，的阻值减小，并联部分电压减小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，故B错误； C．滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器与烟雾传感器并联的电阻越接近，烟雾浓度增大时，N两端的电压增大得越明显，即能够提高报警灵敏度，可知滑片P向左移动可以提高报警灵敏度，故C错误； D．烟雾浓度增大时，的阻值减小，干路电流增大；烟雾传感器两端的电压一定减小，通过滑动变阻器的电流减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可能减小或不变，故D错误。 故选A。 例4某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（    ） A． 传感器的电阻增大 B．电流表的示数变小 B． C．电压表的示数变大 D．电源的总功率增大 【答案】D 【解析】ABC．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器R的阻值减小，则电流增大，根据 可知电压表示数变小，故ABC错误； D．根据功率的公式可知 可知电源的总功率增大，故D正确； 故选D。 例5.关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是（　　） A．非电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→电学量→转换元件 B．电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→转换元件→非电学量 C．非电学量→敏感元件→转换元件→信号调整与转换电路→电学量 D．非电学量→信号调整与转换电路→转换元件→敏感元件→电学量 【答案】C 【详解】传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。故C正确，ABD错误。 故选C。 例6.把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，下列说法正确的是（　　） A．干簧管应用了电磁感应原理 B．增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才会报警 C．增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才会报警 D．增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才会报警 【答案】B 【详解】A．干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，当吸引力大于簧片的弹力时，常开接点就会吸合；当磁力减小到一定程度时，接点被簧片的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，故A错误； B．线圈中电流不变，总电阻不变，增大电阻箱R的阻值，光敏电阻变小，报警器在光照更强时才会报警，故B正确； C．线圈中电流不变，增加电源B的电动势，电路中总电阻变大，光敏电阻变大，报警器在光照更弱时才会报警，故C错误； D．增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，故D错误。 故选B。 例7.如图所示的是一火灾报警器的部分电路示意图，其中R3为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　　) A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 【答案】C 解析：热敏电阻的阻值随温度升高而减小，发生火情时，R3的阻值减小，则干路电流I总增大，由U＝E－I总r知U将减小，由U1＝I总R1知R1两端电压将增大，由U2＝U－U1知U2减小，由I＝知I将减小，故C正确． 二、传感器的应用 1.生活中的传感器 电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器，几乎都要用到温度传感器；自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等，均使用了红外线传感器；另外还有照相机中的光敏传感器、家用便携式电子秤的压力传感器等． 　2.农业生产中的传感器 无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了湿度传感器和温度传感器． 　3.工业生产中的传感器 生产安全中，如将一种埋入式光纤传感器安置在大桥或水坝中，随时可以监测大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器(如光栅传感器)进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工． 　4.航天航空中的传感器 在运输火箭、载人飞船中，应用传感器供遥测和遥控系统使用；对航天员各种生理状况的测量有生理传感器，如测量血压、心电图、体温等 5.传感器问题的分析方法． 物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤： (1)信息采集； (2)信息加工、放大、传输； (3)利用所获得的信息执行某种操作． 6．实际应用 1.电熨斗． (1)构造(如图所示). (2)敏感元件：双金属片． (3)工作原理：温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的受热膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断． 2.电饭锅． (1)构造(如图所示). (2)敏感元件：感温铁氧体． (3)工作原理． ①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103 ℃时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”． ②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103 ℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开． 3.力传感器的应用——电子秤． (1)组成：由金属梁和应变片组成． (2)工作原理： ①如图所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面的电阻变小．F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大． ②如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端的电压变大，下表面应变片两端的电压变小．传感器把这两个电压的差值输出．外力越大，输出的电压差值也就越大，由电压差值的大小，即可得到外力F的大小． 4.光传感器的应用——火灾报警器． (1)组成及敏感元件：由带孔的罩子、发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成，敏感元件为光电三极管． (2)工作原理： ⇨⇨⇨ . 例1我市某小区为积极响应市政府提出的“迎峰度冬”节约用电工作，拟将小区路灯电路进行改造，实现路灯亮度自控。如图所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减小光照强度，下列判断正确的是（　　） A．电源的效率变大 B．A灯和B灯都变亮 C．两端电压变大 D．电源内部发热功率不变 【答案】AB 【详解】A．电源的效率为减小光照强度，光敏电阻阻值增大，则外电阻增大，电源的效率增大，故A正确； BC．光照强度增加时，其电阻值减小，现减小光照强度，其电阻值增大，根据可知总电流减小，根据可知路端电压增大，根据可知通过A灯的电流增大变亮，而通过R0的电流减小，其两端电压减小。则B灯两端电压增大，B灯变亮，故B正确，C错误； D．减小光照强度，外电阻增大，总电流减小，根据知，电源内部发热的功率减小，故D错误。 故选AB。 例2小马利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的性质，设计了判断物体运动状态的装置，其工作原理如图所示，电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导线连接成一个串联电路，压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个可活动的绝缘球，压敏电阻不受力时，电流表示数为，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，小车按如图所示运动，在时间内做匀速直线运动；在时间内做加速直线运动；在内做匀速直线运动；在内做减速直线运动。下列图线能基本反映上述运动状态的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】时间内小车做匀速直线运动时，压敏电阻不受绝缘球的压力作用，故电流为，保持不变；在时间内做加速直线运动，若加速度逐渐增大，则压敏电阻受绝缘球的压力逐渐增大，压敏电阻的阻值逐渐减小，电流逐渐增大；时间内小车做匀速直线运动和在时间内小车做减速直线运动时，压敏电阻不受绝缘球的压力作用，则电流为，保持不变，与时间内相同。 故选B。 例3随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则（　　） A．电容器储存的电能增大 B．电容器的电容减小，带电荷量减小 C．膜片下移过程中，电流表有a到b的电流 D．电子秤是一个压力传感器，稳定后电容器两板间电压等于电源电动势 【答案】AD 【详解】AB．根据电容器表达式当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，则电容器储存的电能增加；故A正确，B错误； C．膜片下移过程中，电容器充电，则电流表有b到a的电流，故C错误； D．电子秤是一个压力传感器，当压力稳定后，电容器停止充电，电路中的电流为零，即电流表示数为零，两极板的电势差不变，等于电源的电动势，故D正确。 故选AD。 例4根据光敏电阻特性设计的自动计数器的电路图如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，电源电动势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测两端的电压，每获得一次低电压就记数一次，下列说法正确的是（    ） A．有光照射时的阻值比无光光照时大 B．有光照射时两端的电压比无光照射时大 C．有光照射时电源两端的电压比无光照射时小 D．有光照射时消耗的电功率比无光照射时小 【答案】C 【解析】AB．由图可知，每当光照被挡住时，信号处理系统获得一次低电压就记数一次，则此时光敏电阻两端电压较大，阻值较大；故有光照射时的阻值比无光光照时小，有光照射时两端的电压比无光照射时小，故AB错误； C．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则外电阻总阻值比无光照射时小，电源两端的电压比无光照射时小，故C正确； D．有光照射时，光敏电阻的阻值比无光光照时小，则电路总电阻比无光照射时小，电路总电流比无光照射时大，定值电阻消耗的电功率比无光照射时大，故D错误。 故选C。 例5某种感温式火灾报警器如图1所示，其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为滑动变阻器，R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是（　　） A．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压减小 B．警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C．通过定值电阻R1的电流过高时，报警装置就会报警 D．若要调低预设的报警温度，可增大滑动变阻器R0的阻值 【答案】C 【解析】A．变压器中副线圈两端电压取决于原线圈电压与匝数比，由于原线圈两端电压与匝数比不变，则警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，故A错误； B．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，而副线圈中总电阻减小，副线圈中电流增大，则原线圈中电流增大，由可知，由于原线圈两端电压不变，所以原线圈输入功率变大，故B错误； C．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，而副线圈中总电阻减小，副线圈中电流增大，即通过定值电阻R1的电流达到某一值时，报警装置就会报警，故C正确； D．若要调低预设的报警温度，即热敏电阻的阻值较大，要保持流过R1的电流不变，则可减小滑动变阻器R0的阻值，故D错误。 故选C。 例6.下列关于传感器元件的说法，正确的是（　　） A．图甲：“干簧管”利用电磁感应原理实现开关作用 B．图乙：当物体带动铁芯向右移动时，线圈的自感系数变大 C．图丙：常温下，电熨斗的上下触点是分离的 D．图丁：应变式力传感器可用于制作电子秤 【答案】D 【解析】A．干簧管是一种能够感知磁场的传感器，经常被用于控制电路的通断，故A错误； B．当物体1向右移动时，铁芯插入的长度变小，线圈自感系数变小，故B错误； C．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，故C错误； D．应变式力传感器可用于制作电子秤，故D正确。 故选D。 ． 一、单选题 1．（24-25高二下·全国·单元测试）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　） A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号 【答案】D 【详解】A．甲图中，当被测物体左、右移动时，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，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确，不符合题意； B．乙图中，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，当传送带上的物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值会发生变化，供给信号处理系统的电压发生变化，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，故B正确，不符合题意； C．丙图中，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，故C正确，不符合题意； D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误，符合题意。 故选D。 2．（24-25高二下·全国·课后作业）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　） A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势 【答案】B 【详解】AB．当声波使膜片前后振动时，线圈切割磁感线产生感应电流，将声音信号转变成电信号，是根据电磁感应原理工作的，故A错误，B正确； C．膜片随着声波而周期性振动，穿过金属线圈的磁通量也是周期性变化的，故C错误； D．膜片振动时，金属线圈切割磁感线，会产生感应电动势，故D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·全国·课后作业）如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。金属块前、后侧分别连接轻质弹簧、电介质，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框前后移动（不能沿其他方向移动），电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。关于该传感器的说法正确的是（　　） A．汽车保持静止时，电容器不带电 B．汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同 C．汽车由静止突然向前加速，电路中有逆时针方向的电流 D．汽车向前做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流 【答案】B 【详解】A．汽车保持静止时，由 可知电容器带电，故A错误； B．汽车静止时与匀速直线运动时，弹簧都处于原长，电容器的电容相同，故B正确； C．汽车由静止突然向前加速，弹簧会伸长，电介质相对于电容器极板向后运动，增大，由 可知电容变大，电容器的电荷量要变大，电容器充电，电路中有顺时针方向的电流，故C错误； D．汽车向前做匀加速运动过程中，加速度不变，弹簧的伸长量不变，电容器充电完成后，电路中不再有电流，故D错误。 故选B。 4．（24-25高二下·全国·课后作业）如图所示，为定值电阻，为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（电流表内阻不计，电源内阻r不可忽略）（　　） A．两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱 【答案】C 【详解】与灯泡L并联后再与串联，与电源构成闭合电路。当温度降低时，热敏电阻电阻值增大，外电路电阻增大，电流表的示数减小，灯泡L两端的电压增大，灯泡的亮度变强，两端的电压减小。 故选C。 5．（24-25高二下·重庆渝中·阶段练习）以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　） A．如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大 B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C．如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】B 【详解】A．图甲中，不导电液体为电介质，储罐中液面高度升高时，介电常数增大，根据 可知，电容器电容C增大，根据 可知，LC回路中振荡电流频率将减小，故A错误； B．图乙中，当物体1向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故B正确； C．图丙中，当膜片向左运动时，膜片与固定电极之间的间距增大，根据 可知电容C减小，由于极板电压不变，根据 可知，电容器电量减小，电容器放电，通过电阻的电流方向由A到B，则A点的电势比B点的高，故C错误； D．图丁中，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误。 故选B。 6．（2025·北京房山·一模）某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置，原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是（　　） A．若只减小软铁芯的直径，该传感器的灵敏度降低 B．若待测物体向左平移，软铁芯插入线圈，电路中的电流将增大 C．若待测物体向右平移，软铁芯从线圈中拔出，线圈的自感系数增大 D．若a、b间接干电池和灵敏电流计，则该传感器可测量出待测物体的位移变化量 【答案】A 【详解】A．灵敏度可能取决于电感变化的程度。如果软铁态的直径减小，那么软铁芯插入线圈时，与线圈的耦合面积减少，导致电感的变化量减少，因此，传感器输出的电信号变化量（如电流变化）也会减少，导致灵敏度降低，故A正确； B．当铁芯插入线圈，电感L增加，感抗增加，电流减小，故B错误； C．拔出铁芯会减少线圈的电感，所以自感系数应该减小，故C错误。 D．若该传感器接干电池，电流为直流电，稳定后不会随电感变化而变化，不能测量出待测物体的位移变化量，故D错误。 故选A。 7．（24-25高二下·河北邯郸·阶段练习）关于传感器，下列说法中正确的是（　　） A．传感器一般是将物理量转换成易于传输或测量的电磁波 B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C．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 D．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 【答案】B 【详解】A．传感器一般是将非电学量转换成易于传输或测量的电学量，A错误； B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，B正确； 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，C错误； D．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器，D错误。 故选B。 8．（22-23高二下·辽宁锦州·阶段练习）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．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 D．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 【答案】D 【详解】AB．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AB错误； C．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C错误； D．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的，D正确。 故选D。 9．（24-25高三上·山东淄博·期末）某种酒精测试仪的简化电路如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电压表、其示数为U，电阻R和R0均为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比，若c增大，则（    ）    A．通过R0的电流减小，U增大 B．通过R0的电流增大，U减小 C．通过R的电流增大，U增大 D．通过R的电流减小，U减小 【答案】B 【详解】酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比，若c增大，则酒精气体传感器的电阻减小，由全电路的欧姆定律可知电流增大，即通过R和R0的电流增大，而电压表的示数为 则随着增大，逐渐减小。 故选B。 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）如图（a）所示为某种空气湿度控制仪的原理图。和中有一个是定值电阻，另一个是湿敏电阻，湿敏电阻的阻值 R与空气湿度RH的关系曲线如图（b）所示。当空气湿度太大， a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机；当空气湿度太小， a、b两端的电压小于时，控制开关自动开启加湿器。下列说法正确的是（　　） A． B．为湿敏电阻 C．要在空气湿度更大时开启干燥机，可以适当增大定值电阻的阻值 D．要在空气湿度更小时开启加湿器，可以适当增大定值电阻的阻值 【答案】D 【详解】B．由图（b）可知，湿敏电阻的阻值R随湿度增大而减小，若为湿敏电阻，则当湿度增大时，其电阻减小，干路电流增大，则电源内阻与承担总电压增大，则两端电压减小，根据题意可知，湿度太大时，a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机，故为湿敏电阻不合题意，即为湿敏电阻，故B错误； A．由图（a）可知，与是串联关系，设电源内阻为r，则控制开关两端电压 结合上述，为湿敏电阻，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小，当湿度较大，湿敏电阻时，a、b两端电压 当湿度较小时，湿敏电阻时，a、b两端电压 根据湿敏电阻特性有 解得 故A错误； C．要在空气湿度更大时开启干燥机，即此时温敏电阻阻值更小，上两端电压才等于，根据串联分压关系可知，可以适当减小定值电阻的阻值，故C错误； D．要在空气湿度更小时开启加湿器，即此时温敏电阻阻值更大，上两端电压才等于，根据串联分压关系可知，可以适当增大定值电阻的阻值，故D正确； 故选D。 11．（2025·北京顺义·一模）如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 【答案】B 【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。 B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。 C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误； D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。 故选 B。 12．（24-25高三下·北京海淀·阶段练习）加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。如图所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、两接线柱通入稳恒直流电，方向如图．固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a，加速度a的方向竖直向上时为正值。下列说法正确的是（    ） A．当无人机悬停在空中时， B．当无人机自由下落时， C．当时，无人机处于失重状态 D．当信号系统显示正向加速度值越大时，滑线两端电压越大 【答案】C 【详解】A．当无人机悬停在空中时，弹力合力等于mg，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a=g，故A错误； B．当无人机自由下落时，弹力合力等于0，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a=0，故B错误； C．当a=0.5g时，弹力合力等于0.5mg，弹力小于重力，无人机处于失重状态，故C正确； D. 当信号系统显示正向加速度值越大时，金属指针位置越靠下，则滑线两端电压越小，故D错误。 故选C。 13．（2025·北京门头沟·一模）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　） A．当温度过高时双金属片会向上弯曲 B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 【答案】D 【详解】AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，当温度过高时，双金属片向下弯曲使触点断开，电熨斗不工作，双金属片的作用是控制电路的通断，故AB错误； C．当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，将双金属片换成单金属片，电熨斗将不能正常工作，故C错误； D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。 故选D。 二、多选题 14．（24-25高二下·全国·课后作业）人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可以知道人体脂肪所占的比例，下列说法中正确的是（　　） A．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例 B．脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例 C．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确 D．人在沐浴之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确 【答案】ACD 【详解】AB．利用脂肪几乎不含水分，其导电性和人体内其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来计算人体脂肪率，故A正确，B错误； CD．人在激烈运动和沐浴之后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，故CD正确。 故选ACD。 15．（24-25高二下·河北张家口·阶段练习）某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻的阻值随温度升高而减小。由该热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁工作时，上端为S极 C．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处 D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向上移动 【答案】BD 【详解】A．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，A错误； B．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S极，B正确； C．温度升高时热敏电阻阻值减小，控制电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引下来与下方b处接通，故c应接在b处，C错误； D．若要使启动报警的温度降低些，相当于增大临界状态的热敏电阻阻值，为了仍等于电磁铁将衔铁吸引下来的电流临界值，则需要减小滑动变阻器的阻值，即滑片P向上移动，D正确。 故选BD。 ( 14 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$