5.2 常见传感器的工作原理及应用（高效培优讲义）物理人教版选择性必修第二册

5.2 常见传感器的工作原理及应用 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 光敏电阻 1 题型2 金属热电阻和热敏电阻 7 题型3 电阻应变片 13 【能力培优练】 16 【链接高考】 29 【重难题型讲解】 题型1 光敏电阻 1、光敏电阻的基础特性 （1）制作材料与结构：以硫化镉（半导体材料）为核心，涂敷在绝缘板上并搭配梳状银浆电极制成，是光电传感器的核心光敏元件。 （2）电阻特性：阻值与光照强度呈负相关—— 暗环境中电阻极大，强光照射下电阻极小；普通电阻无此光敏特性。 （3）工作原理：无光照时，硫化镉载流子极少，导电性能差；光照增强，载流子数量增多，导电性提升，实现光信号→电阻信号的转换。 2、观察光敏电阻特性实验结论 （1）环境光照越强，光敏电阻阻值越小；光照越弱，阻值越大。 （2）普通电阻去除漆层后，阻值不受光照影响，与光敏电阻实验结果完全不同。 3、实际应用（光电自动计数） （1）核心组件：发光仪器（A）、含光敏电阻的光电传感器（B，接收端）、信号处理系统。 （2）计数逻辑： 无物品遮挡时→光敏电阻阻值小→信号处理系统电压低； 有物品遮挡时→光敏电阻阻值大→信号处理系统电压高； 电压高低交替信号经处理，转化为数字实现自动计数。 （3）光电计数的基本原理。 【探究归纳】光敏电阻是利用硫化镉的半导体光敏特性制成的元件，其阻值随光照强度增大而减小，可将光信号转换为电信号，典型应用于流水线光电自动计数。 【典例1-1】如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为保护电阻，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，灯泡的电阻可视为定值电阻，其功率达到一定值才能发光。闭合开关，灯泡不亮，现改变光照强度，使灯泡逐渐变亮。关于这个过程下列说法正确的是（　　） A．光照强度逐渐增大 B．电流表A示数逐渐减小 C．电压表V的示数变小 D．电源的总功率增大 【答案】B 【详解】A．灯泡逐渐变亮，则通过灯泡的电流变大，由“串反并同”知，光敏电阻的阻值增大，说明光照强度逐渐减小，故A错误； B．光敏电阻的阻值增大，则总电阻增大，总电流减小，电流表A示数逐渐减小，故B正确； C．光敏电阻的阻值增大，则并联部分总电阻增大，分压增多，则电压表V示数增大，故C错误； D．电源的总功率 因干路电流减小，则总功率减小，故D错误。 故选B。 【典例1-2】（多选）某光敏电阻的阻值和光照强度的关系图像大致如图 1 所示。小王同学设计了一个自动补光电路，如图2所示，当该光敏电阻两端的电压增大到一定值时，补光电路开始工作，从而实现补光。其他条件不变， 下列操作中， 可以实现光照强度更强一些时就开始自动补光的是（　　） A．选用电动势更大的电源 B．选用电动势更小的电源 C．增大接入电路的阻值 D．减小接入电路的阻值 【答案】AD 【详解】AB．光照强度更强一些时光敏电阻的阻值减小，补光电路开始工作时的电压，为确保该电压不变，应使电路中的电流增大，由闭合电路欧姆定律可知，可选用电动势更大的电源，故A正确，B错误； CD．光照强度更强一些时光敏电阻的阻值减小，补光电路开始工作时的电压，为确保该电压不变，应使电路中的电流增大，由闭合电路欧姆定律可知，可减小接入电路的阻值，故C错误，D正确。 故选AD。 【典例1-3】如图甲所示为新农村街道的太阳能路灯，某实验小组想利用光敏电阻对路灯进行自动控制。已知光敏电阻在不同光照强度下的阻值如图乙所示，光照强度的单位为勒克斯（lx）。 (1)由图乙可知，此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而________（填“增大”“不变”或“减小”）。 (2)该小组利用此光敏电阻设计可以实现路灯自动在夜晚打开、在白天关闭的电路。已知锂电池的电压为、内阻不计，当电磁铁线圈中的电流大于时，电磁铁向下吸合衔铁，弹片和触点接通，路灯熄灭；当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁弹簧将向上拉起衔铁，弹片和触点接通，路灯亮起（太阳能电池给路灯供电），则在图丙中，路灯应连接在________（填“”或“”）两端，请在原有电路和器材的基础上，用笔画线代替导线连接图丙中的实物电路，实现光照自动控制太阳能路灯的亮灭。 (3)电磁铁线圈的阻值为，当光照强度低于时路灯要自动亮起，则电阻箱的阻值应调到________，如果提高路灯自动亮起时的光照强度，应________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】(1)增大 (2)AB (3) 200 增大 【详解】（1）由图乙可知，此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大 （2）当照度减小时，光敏电阻阻值变大，电磁铁线圈电流减小，电磁铁放开衔铁，照明电路通路，故应将照明电路连接到AB端 （3）[1]根据丙图，照度为时，光敏电阻阻值为7.6kΩ，若此时回路电流刚好为5mA，根据欧姆定律有 代入数据得 [2] 如果提高路灯自动亮起时的光照强度, 则光敏电阻阻值减小，要使上式中括号内的总电阻不变，应将电阻箱的阻值增大。 跟踪训练1如图，理想变压器接入输出电压恒定的交流电源，为阻值随光照强度增强而减小的光敏电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A．仅增强上的光照强度，电压表的示数变大 B．仅增强上的光照强度，变压器的输入功率变小 C．仅将触头上移，两电流表示数均变大 D．仅将触头上移，变压器的输入功率变小 【答案】D 【详解】A．仅增强上的光照强度，的阻值减小，可知副线圈所接电路的总电阻减小，不改变副线圈两端电压，由欧姆定律，副线圈电流 可知增大，电压表的示数 则减小，故A错误； B．对于理想变压器，有， 可知变压器的输入功率变大，故AB错误； CD．仅将触头上移，由 则可知增大，减小，副线圈电流减小，可得电压表的示数 则减小，电流表示数 则减小，由 则电流表示数减小，即两电流表示数均变小，且变压器的输入功率变小，故C错误，D正确。 故选D。 跟踪训练2（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表，R和D分别是光敏电阻其阻值随光强增大而减小和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是（　　） A．电压的频率为 B．原线圈中电压的瞬时值表达式为 C．用光照射R时，电流表的示数变大 D．用光照射R时，电压表的示数变大 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知 所以电压的频率为 故A错误； B．根据图乙可得原线圈中电压的瞬时值表达式为 故B正确； D．副线圈上的电压由原线圈的电压和变压器的匝数有关，与负载的大小无关，故D错误； C．有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据 得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，电流表A的示数变大，故C正确。 故选BC。 跟踪训练3光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 (1)图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） (2)在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 【答案】(1)减小 (2)大 【详解】（1）图像的斜率表示电阻的倒数，由图2可知图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的斜率逐渐变大，所以光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小。 （2）光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小，在天更暗时光敏电阻的阻值较大，三极管VT的b、e间电压表示光敏电阻两端的电压，光敏电阻的电阻增大到一定程度时三极管才导通，二极管发光；若在天更暗时才点亮“路灯”，则需要可调电阻的阻值调得更大些。 题型2 金属热电阻和热敏电阻 1、金属热电阻与热敏电阻的特性对比 类型 材料 阻值随温度变化关系 特点 典型应用 金属热电阻 金属（如铂） 温度升高，阻值增大 化学稳定性好，测温范围大，灵敏度低 电阻温度计 热敏电阻 半导体（如氧化锰） 温度升高，阻值显著减小 灵敏度高，阻值随温度变化明显 温度传感器、低油位报警 2、工作原理 （1）两者都能将温度（热学量）转换为电阻（电学量），实现温度的电信号检测。 （2）金属热电阻：金属电阻率随温度升高而增大。 （3）热敏电阻：半导体在温度上升时导电能力增强，阻值显著下降。 3、观察热敏电阻特性实验：用手（升温）和冷水（降温）改变热敏电阻温度，观察到阻值随温度升高而明显减小。 4、应用（汽车低油位报警） （1）液面高于热敏电阻时：热量被液体带走，温度低、阻值大，指示灯不亮。 （2）热敏电阻露出液面时：自身发热升温，阻值变小，指示灯亮起，实现低油位报警。 【探究归纳】金属热电阻和热敏电阻是感知温度的敏感元件，金属热电阻阻值随温度升高而增大，化学稳定性好；热敏电阻阻值随温度升高而显著减小，灵敏度高，二者均可将温度转换为电阻信号，典型应用包括测温与汽车低油位报警。 【典例2-1】某种热敏电阻在环境温度升高时，电阻会迅速减小，将该热敏电阻接入如图所示的恒压电路中，闭合开关后，经过一段时间会观察到（　　） A．电压表V示数增大 B．电压表V示数减小 C．电流表A示数减小 D．电流表A示数不变 【答案】B 【详解】CD．由题知，电压U恒定不变，闭合开关后，由于电流的热效应，热敏电阻的温度升高，其阻值减小，故电路的总电阻减小，根据 可知总电流I增大，故电流表A示数增大，故CD错误； AB．根据 可知流过电阻支路的电流不变；根据 可知流过支路的电流增大；根据 可知两端的电压增大；根据 可知减小，故电压表V示数减小，故A错误，B正确。 故选B。 【典例2-2】（多选）某种感温式火灾报警器的简化工作电路如图所示。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，其中为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，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，原线圈输入功率变大 C．通过定值电阻的电流过大时，报警装置就会报警 D．若要调高预设的报警温度，可增大滑动变阻器的阻值 【答案】BCD 【详解】A．根据电压与匝数的关系有 由于变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源，可知，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，环境温度升高，接入电阻减小，即变压器负载总电阻减小，由于副线圈两端电压不变，则副线圈中电流增大，根据电流匝数关系可知，变压器原线圈电流增大，由于原线圈电压一定，则原线圈输入功率变大，故B正确； C．结合上述可知，警戒范围内出现火情时，副线圈中电流增大，即通过定值电阻的电流过大时，此时，报警装置就会报警，故C正确； D．结合上述可知，温度升高时，接入电阻减小，若要调高预设的报警温度，即使得此时副线圈中电流仍然没有达到报警电流，则可以提供调节滑动变阻器，适当增大滑动变阻器的阻值，故D正确。 故选BCD。 【典例2-3】自制的简易温控装置的原理电路如图，继电器与热敏电阻、滑动变阻器R串联。当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。 (1)当温度升高到设定值时衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），从而改变电路电流，改变继电器的磁场强弱。 (2)若把继电器电源的正负极调转，对实验________影响（选填“有”或“无”）。 (3)若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向________（填“左”或“右”）滑动。 【答案】(1)减小 (2)无 (3)右 【详解】（1）温度升高到设定值时衔铁被吸合，则说明控制电路的电流增大，可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （2）若把继电器电源的正负极调转，会改变线圈的电流方向，从而改变电磁铁的极性，但不影响其对衔铁的吸引。 （3）要调高温控装置的温度，则需要在温度更高，热敏电阻的阻值更小时，衔铁才被吸合，故需要调大滑动变阻器，以实现在温度更高时才停止加热，故滑片应向右滑动。 跟踪训练1利用热敏电阻来检验油面位置的低油位报警装置结构简图如下，热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热，自身阻值将减小。当热敏电阻完全没入汽油液面中时，周围汽油会带走热敏电阻发出的热量，使温度基本不变，灯泡不发光（甲图）；汽油过少时，灯泡发光（乙图）。则下列说法正确的是 A．当油箱油量低于警戒值，热敏电阻阻值变大 B．当油箱油量低于警戒值，通过报警指示灯的电流变大 C．仅将热敏电阻下移，报警指示灯将会提前预警 D．仅将电源电动势变大，报警指示灯将会延迟预警 【答案】B 【详解】AB．当油箱油量低于警戒值，油吸收热敏电阻的热量减小，热敏电阻温度升高，阻值减小，通过报警指示灯的电流变大，故A错误，B正确； C．仅将热敏电阻下移，油吸收热敏电阻的热量增多，热敏电阻温度降低，阻值增大，通过报警指示灯的电流变小，报警指示灯将会延迟预警，故C错误； D．仅将电源电动势变大，通过报警指示灯的电流变大，报警指示灯将会提前预警，故D错误。 故选B。 跟踪训练2（多选）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 【答案】BD 【详解】AB．温度升高时灯更亮，可知通过灯的电流增大，电路中的电流增大，故A错误，B正确； CD．温度升高时灯更亮，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的总电阻减小，热敏电阻的阻值减小，故C错误，D正确。 故选BD。 跟踪训练3某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 / 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 (1)实验小组的小张同学设计如图甲所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器的滑片至左端； ②闭合、，快速调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数、； ③保持滑动变阻器的滑片位置不动，快速断开，分别记下此时电流表、电压表的示数、，则待测电阻______（用、、、表示）。小张同学测完电阻后忘记断开开关，过一段时间后，小刘同学又重复这一实验，再一次测量常温下热敏电阻的阻值，操作过程和电表读数都完全正确，但测出的热敏电阻的阻值却比小张同学测出的值偏小，最可能的原因是__________________。 (2)利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图乙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到______，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调______（选填“大”或“小”）一点。 【答案】(1) 见解析 (2) 80 小 【详解】（1）[1]根据欧姆定律， 联立得 [2]热敏电阻为负温度系数（温度升高，阻值减小）。小张实验后未断开，热敏电阻持续通电发热，温度升高，导致小刘再次实验时，热敏电阻阻值因温度上升而减小。 （2）[1] 60.0℃时，热敏电阻。电路中与电阻箱串联，电源电动势，报警时ab间电压（即的电压），则R电压。由串联分压规律，代入得 [2] 温度更高时，的阻值更小。为使ab间电压仍达到 6.0V（触发报警），需减小的阻值（让在串联电路中分得更多电压），故填 “小” 题型3 电阻应变片 1、电阻应变片的原理与类型 （1）金属电阻应变片：利用电阻应变效应，金属丝受拉力时长度变长、横截面积变小，电阻增大；受压力时长度变短、横截面积变大，电阻减小。 （2）半导体电阻应变片：基于压阻效应，其阻值随形变变化更明显。 （3）两者均可将物体形变（力学量）转换为电阻（电学量）。 2、应变式力传感器（电子秤核心） （1）结构：由弹簧钢制成的金属梁和上下表面的应变片组成。 （2）工作原理 ①受力F时，金属梁弯曲，上表面应变片被拉伸（电阻增大），下表面应变片被压缩（电阻减小）。 ②力F越大，形变越大，电阻变化越显著。 ③恒定电流下，上下应变片的电压差与力 F 成正比，传感器输出该电压差以反映力的大小。 （3）应用：可测量重力（如电子秤）、汽车和卷扬机的牵引力等。 3、电阻式与电容式传感器的共性 （1）电阻式传感器（光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片）：通过测量电阻变化来反映外界非电学量（光、温度、形变）的变化。 （2）电容式传感器：通过改变极板正对面积 S、极板间距 d 或电介质，引起电容变化，从而测定对应物理量的变化，应用广泛。 【探究归纳】电阻应变片是利用电阻应变效应或压阻效应，将物体形变转换为电阻变化的力敏元件，其核心应用是应变式力传感器（如电子秤），而电阻式与电容式传感器均通过测量元件参数变化来感知外界非电学量。 【典例3-1】我们经常见到的电子秤，它所使用的测力器件是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的，其结构如图所示，称为应变式力传感器。下列说法正确的是（　　） A．应变片是由导体材料制成的 B．传感器输出的是金属梁上的电压 C．外力越大，输出的电压差值也越大 D．当应变片的表面被拉伸时，其电阻不变 【答案】C 【详解】AD．应变片多用半导体材料制成，应变片的表面被拉伸时，其电阻变大，反之变小，故AD错误； BC．力传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也增大，故B错误，C正确。 故选C。 【典例3-2】（多选）关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是（　　） A．应变片由导体材料制成 B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小 C．传感器输出的是金属架上的电压 D．外力越大，输出的电压差值也越大 【答案】BD 【详解】AB．应变片多用半导体材料制成，应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小，A错误，B正确； CD．传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也增大，C错误，D正确。 故选BD。 跟踪训练1关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（　　） A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图 B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容 C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a变长左右两端间的电阻变大 【答案】D 【详解】A．图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误； B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间正对面积改变电容，故B错误； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误； D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，长度变长，应变片左右两端间的电阻变大，故D正确。 故选D。 跟踪训练2（多选）关于应变式力传感器的说法正确的是(　　 ) A．应变式力传感器是由半导体材料制作的应变片来感知压力的变化 B．应变片的特点是拉伸时电阻变大，收缩时电阻变小 C．在应变片中通有变化的电流，那么电阻的变化就引起电阻两端电压的变化 D．当外力增大时，两个应变片两端的电压差值增大 【答案】ABD 【详解】A、应变片是由半导体材料制成的，故A正确； B、当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小，故B正确； C、传感器输出的是应变片上电压的差值，故C错误； D、外力越大，输出的电压差值也越大，故D正确； 故选ABD． 跟踪训练3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____________的现象。 （2）电阻应变片：电阻应变片有____________电阻应变片和____________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____________。 （3）电阻应变片能够把物体形变这个____________转换为电阻这个____________。 【答案】 变化 金属 半导体 压阻效应 力学量 电学量 【详解】（1）[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。故填变化。 （2）[2][3][4]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。故填金属，半导体，压阻效应。 （3）[5][6]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。故填力学量，电学量。 【能力培优练】 1．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上。你认为这里面可能用到的传感器是（　　） A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器 【答案】C 【详解】A．温度传感器用于检测温度变化，而人体接近时的温度变化不足以被快速、稳定地检测，且易受环境影响，即不可能是温度传感器，故A错误； B．声音传感器依赖声音触发，但门口环境可能存在其他噪音干扰，导致误触发，即不可能是声音传感器，故B错误； C．红外线传感器可检测人体发出的红外辐射，当人靠近时，传感器接收到的红外线强度变化会触发开门，符合自动门常见工作原理，即可能是红外线传感器，故C正确； D．压力传感器需直接施加压力（如踩踏），而题目中未提及接触式触发，即不可能是压力传感器，故D错误。 故选C。 2．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于应用传感器的实际情景，下列说法不正确的是（　　） A．电子秤所使用的测力装置是力传感器 B．电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器 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．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小 【答案】C 【详解】A．电子秤通过力传感器（如应变片）将压力转化为电信号测力，故A正确，不符合题意； B．电视遥控接收器利用红外线传感器接收红外信号，故B正确，不符合题意； C．话筒的作用是将声信号转换为电信号，故C错误，符合题意； D．应变式力传感器通过金属梁形变引起电阻变化来测量力，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．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，该开关中可能含（    ） A．光敏电阻和声传感器 B．金属热电阻和光敏电阻 C．热敏电阻和声传感器 D．热敏电阻和光敏电阻 【答案】A 【详解】根据题意，电灯需同时满足两个条件才能发光：天黑（光线弱）和有声音。光敏电阻用于检测光线强度，确保天黑时电路可能导通；声传感器用于检测声音信号，确保有声音时触发。两者需以“与”逻辑组合，缺一不可。则该开关中可能含光敏电阻和声传感器。 故选A。 4．压敏电阻的阻值会随着其所受压力的增大而减小。某同学将压敏电阻平放在电梯内并接入如图所示的电路，在其受压面上放一物体，开始时电梯静止，后来电梯向上做匀加速直线运动，则和静止时相比较，下列说法正确的是（　　）    A．压敏电阻所受的压力减小 B．压敏电阻的阻值增加 C．电流表示数增加 D．定值电阻R上消耗的功率减小 【答案】C 【详解】电梯向上做匀加速直线运动，则重物超重，对压敏电阻的压力变大，可知压敏电阻的阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，根据P=I2R可知，定值电阻R上消耗的功率变大。 故选C。 5．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。 6．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（    ） A．若称量物的质量增大，则电压表的示数增大 B．称量物的质量越大，则电源的输出功率一定越大 C．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 【答案】A 【详解】A．根据电路结构分析，可知称量物的质量增大，则滑动的滑片向下移动，所以滑动变阻器阻值R越大，根据闭合电路欧姆定律 可知电路中的总电流减小，根据 可知电压表的示数增大，故A正确； B．当外电路的总电阻与内阻r相等时电源的输出功率最大。称量物的质量越大，则滑动变阻器接入电阻R增大，但由于不知道与r的大小关系，无法确定电源输出功率的变化趋势，故B错误； C．在称量物体时，根据平衡条件有 解得 可知更换不同劲度系数的弹簧后，称量相同物体时，形变量不同，故滑动变阻器接入电阻R不同，电压表示数也不同，为保证电压不超量程，量程会改变，故C错误； D．设滑动变阻器上端到滑动端的长度为x，在称量物体时，根据平衡条件有 滑动变阻器接入电路的阻值为 根据闭合电路欧姆定律 电压表示数为 联立得 可知电压表的示数与称量物的质量不成正比，故D错误。 故选A。 7．如图为霍尔元件的示意图 ，霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式 表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。说法正确的是（　　） A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B．式中霍尔系数可表示为 C．霍尔系数的单位是 D．公式中的d指元件上下表面间的距离 【答案】B 【详解】A．霍尔电压的产生是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力发生偏转，导致上下表面积累电荷。若自由电荷为正，根据左手定则，正电荷向某一表面偏转；若为负电荷，如金属中的电子，偏转方向相反，因此上表面电势不一定高于下表面，故A错误； B．当自由电荷受力平衡时，为上下表面间距， 为前后表面间距， 结合电流微观表达式 联立推导可得霍尔系数，故B正确； C．由 单位为，单位为，故单位为，并非，故C错误； D．公式中是垂直于电流和磁场方向的横截面积边长，而非上下表面距离，故D错误。 故选B。 8．（多选）传感器在生活中应用广泛，下列说法中正确的是（　　） A．话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．电子秤是利用力传感器进行测量的 C．街旁的路灯，利用温度传感器，控制电路的通断 D．半导体热敏电阻常用作温度传感器 【答案】BD 【详解】A．话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故A错误；     B．电子秤是利用力传感器将压力转换成电信号的，故B正确；     C．街旁的路灯利用光传感器，控制电路的通断，故C错误； D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，随着温度升高，电阻减小，故D正确。 故选BD， 9．（多选）关于传感器，下列说法正确的是（    ） A．干簧管可以用来做磁敏传感器，其原理是电磁感应 B．电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作 C．光敏电阻能够把光的频率这个光学量转换为电阻这个电学量 D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈自感系数变小 【答案】BD 【详解】A．干簧管在有磁场作用时，内部的金属片会吸合，从而实现电路的通断，所以干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器，原理不是电磁感应，故A错误； B．电容器的电容与极板间距离有关系，电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作，利用电容大小的变化，将声音信号转化为电信号，故B正确； C．光敏电阻能够把光的强度这个光学量转换为电阻这个电学量，不是频率，故C错误； D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈中插入铁芯的长度变小，线圈的自感系数变小，故D正确。 故选BD。 10．（多选）小睿同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。如图所示是小睿设计的四个电路，为定值电阻，以下说法正确的是（　　） A．若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，则甲符合要求 B．若所受压力越大，压敏电阻阻值越小，则乙符合要求 C．若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，则丙符合要求 D．若所受压力越小，压敏电阻阻值越小，则丁符合要求 【答案】BD 【详解】A．如图为并联电路，若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，通过压敏电阻的电流越小，干路电流越小，故A错误； B．如图为并联电路，若所受压力越大，压敏电阻阻值越小，通过压敏电阻的电流越大，故B正确； C．如图为串联电路，电压表测两端的电压，若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，压敏电阻分得的电压越大，则电压表示数越小，故C错误； D．如图为串联电路，电压表测压敏电阻两端的电压，若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，压敏电阻分得的电压越大，则电压表示数越大，故D正确。 故选BD。 11．（多选）小宁同学发现家里冰箱门未关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流I．冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻冰箱门处于关闭状态，下列说法正确的是（　　） A．霍尔元件下表面电势低于上表面 B．霍尔元件下表面电势高于上表面 C．若打开冰箱门，该过程中霍尔电压将减小 D．若仅减小霍尔元件中的电流I，则霍尔电压增大 【答案】BC 【详解】AB．根据左手定则可知，霍尔元件中的载流子（带负电）受到向上的洛伦兹力，将向上偏转，霍尔元件上表面带负电，下表面带正电。 霍尔元件下表面电势高于上表面，A错误，B正确； C．载流子受洛伦兹力向上偏转，同时受到反向的电场力作用，根据平衡关系 电流的微观表达式 可得，打开冰箱门的过程中，元件所在处的磁场减弱，霍尔电压将减小，C正确； D．霍尔电压，电流减小则霍尔电压减小，D错误。 故选BC。 12．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．图甲中时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．处温度升高后，电压表与示数的比值变大 D．处温度升高后，变压器的输入功率增大 【答案】CD 【详解】A．如甲图可知， 由 得 由 得，A错误； B．由，时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，B错误； C．把理想变压器和电阻R看成等效电源，电动势为，内阻为，由于交流电的有效值不变，不变，故电压表的读数不变，则不变 由 得，处温度升高，电阻减小，则增大 由 得，增大，减小 则增大，即电压表与示数的比值变大，C正确； D．由，知增大，增大 变压器的输入功率增大，D正确。 故选CD。 13．热敏电阻和金属热电阻 （1）热敏电阻 热敏电阻一般由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻________，如图甲所示为某一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线。 （2）金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而________，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。 （3）作用：热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数（PTC）热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数（NTC）热敏电阻器。 【答案】 减小 增大 【详解】[1]根据图像可知，热敏电阻一般由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻减小。 [2]根据图像可知，有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻。 【点睛】 14．如图甲是学校光控照明系统，其中为阻值随光的照度变化而变化的光敏电阻，其阻值与照度的关系如图乙所示。已知当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合，电磁继电器的线圈电阻为，直流电源的电动势，内阻忽略不计。 (1)为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“”或“”）之间。 (2)根据图乙可得，照度为时，光敏电阻阻值约为________。 (3)要使照度时点亮路灯，滑动变阻器的阻值应调为________。 (4)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，滑动变阻器的阻值应适当调________（填“大”或“小”）些。 【答案】(1) (2)4 (3)1460 (4)小 【详解】（1）根据线路图可知，当天亮时，照度越大，电阻越小，控制电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，路灯接在之间时，将会熄灭，反之，天黑则亮，故路灯接在之间符合要求； （2）由乙图可知，当照度时， （3）由乙图可知，当照度为时，电阻，若此时点亮路灯，线圈中的电流应大于 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 （4）根据闭合电路欧姆定律可得，在其他条件不变情况下，为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，则照度变小，变大，所以应调小。 15．某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻R的阻值。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应位于_______端（填“a”或“b”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为U、电流表示数为I，则压敏电阻_______（用所给物理量特号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力F大小，测出不同压力下压敏电阻R的阻值，可得到图乙所示图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为_______； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力F与电流I的关系式为_______N（代入各已知量的值，表达式中只有电流I未知）；可见改装后压力计的刻度是_______（填“均匀”或“不均匀”）的。 【答案】 10 不均匀 【详解】（1）[1]滑片位于端，变阻器连入电路的电阻最大，起到保护作用； [2]根据题意，由欧姆定律有 解得。 （3）[3]根据题意，由闭合电路欧姆定律有 可得。 （4）[4][5]由图像得 结合 可得 与不是线性关系，所以刻度不均匀。 16．科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如图（a）所示。所用器材有：压敏电阻，压敏电阻的阻值与容器内所装汽油的深度h的关系如图（b）所示；电源（电动势18V，内阻不计）；电流表（量程0.6A，内阻不计）；滑动变阻器（最大电阻）；定值电阻（阻值）；开关；容器；汽油；导线若干。 容器底部的汽油与压敏电阻接触的位置抽出棉线 (1)把电流表改装成量程为的汽车油量深度表，正确连接图所示电路，断开开关，滑动变阻器的滑片置于______（填“”或“”）端。 (2)容器里装深度的汽油，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值为______。 (3)改变容器所装汽油的深度，把电流表的示数标上相应的深度，改装后的深度刻度是__________（填“均匀”或“不均匀”）的；深度应该对应电流表的示数为______（保留位有效数字）。 (4)如果要把汽车油量深度表的量程从改为，滑动变阻器应该怎么调节__________________________。 【答案】(1)b (2)10 (3) 不均匀 0.14 (4)调节滑动变阻器的滑片P向b端滑动，增大滑动变阻器接入电路的电阻 【详解】（1）由图（a）可知，滑动变阻器采用的是限流式接法，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至b端，则滑动变阻器的有效电阻最大，则在闭合S后，开始时电路的电流较小，从而保证电路安全。 （2）由图（b）可知，当汽油的深度的40cm时，压敏电阻的阻值为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数达到满偏，根据闭合电路欧姆定律有 其中，， 解得 （3）[1]设容器所装汽油的深度为，对应电流表的示数为。由图（b）可知，压敏电阻与深度不是线性关系，根据闭合电路欧姆定律有 可知与压敏电阻也不是线性关系，故改装后的深度刻度是不均匀的； [2]由图（b）可知，当汽油的深度的0cm时，压敏电阻的阻值为，根据闭合电路欧姆定律有 （4）如果要把汽车油量深度表的量程从改为，则压敏电阻的阻值减小，电流表的最大量程不变，根据闭合电路欧姆定律有 可知应让滑动变阻器的有效电阻增大，即应调节滑动变阻器的滑片P向b端滑动，增大滑动变阻器接入电路的电阻。 17．研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表的量程为（不计其电阻），电源电压恒为，为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在℃时，其阻值随温度t的变化关系为（单位：）。 (1)若要把放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，即电流为，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ (2)保持（1）中滑动变阻器接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？ (3)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？ (3)指针偏转越大，对应的温度越低，同时温度刻度不均匀。 【详解】（1）温度为0℃处，则 （2）当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率 （3）根据 则可知指针偏转越大，对应的温度越低，同时电流与温度不成正比，所以刻度不均匀。 【链接高考】 1．（2025·江西·高考真题）热敏电阻的阻值随温度的变化而改变，通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系，可制作一简易的温度传感器，进而实现温度测量。如图（a）所示，为热敏电阻，为匹配电阻，电源电动势为E（内阻不计），数字电压表（内阻视为无穷大）用于测量热敏电阻两端的电压。 （1）由图（a）可得的表达式为_____。 （2）已知某热敏电阻从升温到时，其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值，用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线，如图（b）所示，分析可知应选图线_____对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （3）选定匹配电阻后，按图（a）连接电路，改变热敏电阻的温度T，测量其两端的电压，并尝试用二次多项式进行数据拟合，得到温度与的关系。 （4）用已标定的温度传感器进行实验，记录数据，如下表所示，其中T为测量温度，为标准温度，。表中绝对误差最大和最小的测量温度值T分别为_____和_____。除涉及元器件的精度和稳定性之外，分析该温度传感器测量误差的主要来源：_____。 【答案】 乙 38.0 70.2 匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确 【详解】（1）[1]由闭合电路的欧姆定律可得电路中电流 可得 （2）[2]由图（b）可知，图线乙在相同的变化区间，变化范围更大，即图线乙对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （4）[3][4]结合表格数据分析，可知测量的绝对误差最大和最小对应的测量温度分别为和。 [5]误差的主要来源除去涉及元器件的精度和稳定性之外，可能是匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确。 2．（2025·河北·高考真题）(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。 ①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断开”或“闭合”）。 ②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻________（填“”或“”）具有相同温度特性。 (2)某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为g。 ①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见。 甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。 乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。 丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离。 你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行。 ②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出的光使光敏管感光。当滑块经过时，遮光条把光遮住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度。实验中使用的遮光条宽度，光电门宽度。某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为，则滑块经过光电门A的速度大小为________。 【答案】(1) 断开 (2) 丙 0.4 【详解】（1）①[1]用欧姆表测量热敏电阻的阻值时应该让热敏电阻与电源断开，即开关S应该断开； ②[2]由题意可知要串联的热敏电阻的阻值应该随温度的增加而快速增加，从而抑制电路中电流的增加，由图可知热敏电阻R1在温度65℃左右电阻异常变化较大，则为防止用电器用电器故障引起电流异常增加，可串联一个热敏电阻与R1具有相同温度特性的热敏电阻； （2）①[1]要验证的关系为 可得 则只需要测量滑块经过两光电门时的速度和两个光电门间的竖直高度差，即甲乙同学的方案可行，丙同学的方案不可行； ②[2]滑块经过光电门的速度为 3．（2025·河南·高考真题）实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题： (1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________（填“线性”或“非线性”）的。 (2)存在一个电流值，若电磁铁线圈的电流小于，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________（填“a”或“b”）相连接。 (3)当保温箱的温度设定在时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________。 (4)若要把保温箱的温度设定在，则电阻箱接入电路的阻值应为________。 【答案】(1)非线性 (2)a (3)130.0 (4)210.0 【详解】（1）根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。 （2）根据图1可知温度升高，热敏电阻的阻值变小，根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大，衔铁与下固定触头b接触，此时加热电阻丝电路部分断开连接，停止加热，可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。 （3）由图3可知电阻箱接入电路的阻值为 （4）根据（3）可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为，电阻箱接入的电阻为，当温度为时，热敏电阻的阻值为，要使得电流值不变，则在电流为时，控制电路的总电阻不变，则此时电阻箱的电阻为 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 常见传感器的工作原理及应用 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 光敏电阻 1 题型2 金属热电阻和热敏电阻 5 题型3 电阻应变片 8 【能力培优练】 10 【链接高考】 17 【重难题型讲解】 题型1 光敏电阻 1、光敏电阻的基础特性 （1）制作材料与结构：以硫化镉（半导体材料）为核心，涂敷在绝缘板上并搭配梳状银浆电极制成，是光电传感器的核心光敏元件。 （2）电阻特性：阻值与光照强度呈负相关—— 暗环境中电阻极大，强光照射下电阻极小；普通电阻无此光敏特性。 （3）工作原理：无光照时，硫化镉载流子极少，导电性能差；光照增强，载流子数量增多，导电性提升，实现光信号→电阻信号的转换。 2、观察光敏电阻特性实验结论 （1）环境光照越强，光敏电阻阻值越小；光照越弱，阻值越大。 （2）普通电阻去除漆层后，阻值不受光照影响，与光敏电阻实验结果完全不同。 3、实际应用（光电自动计数） （1）核心组件：发光仪器（A）、含光敏电阻的光电传感器（B，接收端）、信号处理系统。 （2）计数逻辑： 无物品遮挡时→光敏电阻阻值小→信号处理系统电压低； 有物品遮挡时→光敏电阻阻值大→信号处理系统电压高； 电压高低交替信号经处理，转化为数字实现自动计数。 （3）光电计数的基本原理。 【探究归纳】光敏电阻是利用硫化镉的半导体光敏特性制成的元件，其阻值随光照强度增大而减小，可将光信号转换为电信号，典型应用于流水线光电自动计数。 【典例1-1】如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为保护电阻，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，灯泡的电阻可视为定值电阻，其功率达到一定值才能发光。闭合开关，灯泡不亮，现改变光照强度，使灯泡逐渐变亮。关于这个过程下列说法正确的是（　　） A．光照强度逐渐增大 B．电流表A示数逐渐减小 C．电压表V的示数变小 D．电源的总功率增大 【典例1-2】（多选）某光敏电阻的阻值和光照强度的关系图像大致如图 1 所示。小王同学设计了一个自动补光电路，如图2所示，当该光敏电阻两端的电压增大到一定值时，补光电路开始工作，从而实现补光。其他条件不变， 下列操作中， 可以实现光照强度更强一些时就开始自动补光的是（　　） A．选用电动势更大的电源 B．选用电动势更小的电源 C．增大接入电路的阻值 D．减小接入电路的阻值 【典例1-3】如图甲所示为新农村街道的太阳能路灯，某实验小组想利用光敏电阻对路灯进行自动控制。已知光敏电阻在不同光照强度下的阻值如图乙所示，光照强度的单位为勒克斯（lx）。 (1)由图乙可知，此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而________（填“增大”“不变”或“减小”）。 (2)该小组利用此光敏电阻设计可以实现路灯自动在夜晚打开、在白天关闭的电路。已知锂电池的电压为、内阻不计，当电磁铁线圈中的电流大于时，电磁铁向下吸合衔铁，弹片和触点接通，路灯熄灭；当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁弹簧将向上拉起衔铁，弹片和触点接通，路灯亮起（太阳能电池给路灯供电），则在图丙中，路灯应连接在________（填“”或“”）两端，请在原有电路和器材的基础上，用笔画线代替导线连接图丙中的实物电路，实现光照自动控制太阳能路灯的亮灭。 (3)电磁铁线圈的阻值为，当光照强度低于时路灯要自动亮起，则电阻箱的阻值应调到________，如果提高路灯自动亮起时的光照强度，应________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 跟踪训练1如图，理想变压器接入输出电压恒定的交流电源，为阻值随光照强度增强而减小的光敏电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A．仅增强上的光照强度，电压表的示数变大 B．仅增强上的光照强度，变压器的输入功率变小 C．仅将触头上移，两电流表示数均变大 D．仅将触头上移，变压器的输入功率变小 跟踪训练2（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表，R和D分别是光敏电阻其阻值随光强增大而减小和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是（　　） A．电压的频率为 B．原线圈中电压的瞬时值表达式为 C．用光照射R时，电流表的示数变大 D．用光照射R时，电压表的示数变大 跟踪训练3光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 (1)图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） (2)在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 题型2 金属热电阻和热敏电阻 1、金属热电阻与热敏电阻的特性对比 类型 材料 阻值随温度变化关系 特点 典型应用 金属热电阻 金属（如铂） 温度升高，阻值增大 化学稳定性好，测温范围大，灵敏度低 电阻温度计 热敏电阻 半导体（如氧化锰） 温度升高，阻值显著减小 灵敏度高，阻值随温度变化明显 温度传感器、低油位报警 2、工作原理 （1）两者都能将温度（热学量）转换为电阻（电学量），实现温度的电信号检测。 （2）金属热电阻：金属电阻率随温度升高而增大。 （3）热敏电阻：半导体在温度上升时导电能力增强，阻值显著下降。 3、观察热敏电阻特性实验：用手（升温）和冷水（降温）改变热敏电阻温度，观察到阻值随温度升高而明显减小。 4、应用（汽车低油位报警） （1）液面高于热敏电阻时：热量被液体带走，温度低、阻值大，指示灯不亮。 （2）热敏电阻露出液面时：自身发热升温，阻值变小，指示灯亮起，实现低油位报警。 【探究归纳】金属热电阻和热敏电阻是感知温度的敏感元件，金属热电阻阻值随温度升高而增大，化学稳定性好；热敏电阻阻值随温度升高而显著减小，灵敏度高，二者均可将温度转换为电阻信号，典型应用包括测温与汽车低油位报警。 【典例2-1】某种热敏电阻在环境温度升高时，电阻会迅速减小，将该热敏电阻接入如图所示的恒压电路中，闭合开关后，经过一段时间会观察到（　　） A．电压表V示数增大 B．电压表V示数减小 C．电流表A示数减小 D．电流表A示数不变 【典例2-2】（多选）某种感温式火灾报警器的简化工作电路如图所示。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，其中为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，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，原线圈输入功率变大 C．通过定值电阻的电流过大时，报警装置就会报警 D．若要调高预设的报警温度，可增大滑动变阻器的阻值 【典例2-3】自制的简易温控装置的原理电路如图，继电器与热敏电阻、滑动变阻器R串联。当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。 (1)当温度升高到设定值时衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），从而改变电路电流，改变继电器的磁场强弱。 (2)若把继电器电源的正负极调转，对实验________影响（选填“有”或“无”）。 (3)若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向________（填“左”或“右”）滑动。 跟踪训练1利用热敏电阻来检验油面位置的低油位报警装置结构简图如下，热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热，自身阻值将减小。当热敏电阻完全没入汽油液面中时，周围汽油会带走热敏电阻发出的热量，使温度基本不变，灯泡不发光（甲图）；汽油过少时，灯泡发光（乙图）。则下列说法正确的是 A．当油箱油量低于警戒值，热敏电阻阻值变大 B．当油箱油量低于警戒值，通过报警指示灯的电流变大 C．仅将热敏电阻下移，报警指示灯将会提前预警 D．仅将电源电动势变大，报警指示灯将会延迟预警 跟踪训练2（多选）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 跟踪训练3某物理实验小组的同学想制作一个温控报警器，他们从网上购买了一个热敏电阻，热敏电阻说明书上标出了该热敏电阻不同温度下的阻值，如下表所示： t/℃ 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 / 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 (1)实验小组的小张同学设计如图甲所示的电路来精确测量常温下该热敏电阻的阻值。操作步骤如下： ①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器的滑片至左端； ②闭合、，快速调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，分别记下电流表、电压表的示数、； ③保持滑动变阻器的滑片位置不动，快速断开，分别记下此时电流表、电压表的示数、，则待测电阻______（用、、、表示）。小张同学测完电阻后忘记断开开关，过一段时间后，小刘同学又重复这一实验，再一次测量常温下热敏电阻的阻值，操作过程和电表读数都完全正确，但测出的热敏电阻的阻值却比小张同学测出的值偏小，最可能的原因是__________________。 (2)利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图乙所示，图中电源电动势为10V，内阻可不计，报警系统接在ab之间，当ab之间的输出电压高于6.0V时，便触发报警器报警，如果要使报警温度达到（时报警系统报警，电阻箱应调到______，如果要使报警温度更高一点，应该将电阻箱的电阻调______（选填“大”或“小”）一点。 题型3 电阻应变片 1、电阻应变片的原理与类型 （1）金属电阻应变片：利用电阻应变效应，金属丝受拉力时长度变长、横截面积变小，电阻增大；受压力时长度变短、横截面积变大，电阻减小。 （2）半导体电阻应变片：基于压阻效应，其阻值随形变变化更明显。 （3）两者均可将物体形变（力学量）转换为电阻（电学量）。 2、应变式力传感器（电子秤核心） （1）结构：由弹簧钢制成的金属梁和上下表面的应变片组成。 （2）工作原理 ①受力F时，金属梁弯曲，上表面应变片被拉伸（电阻增大），下表面应变片被压缩（电阻减小）。 ②力F越大，形变越大，电阻变化越显著。 ③恒定电流下，上下应变片的电压差与力 F 成正比，传感器输出该电压差以反映力的大小。 （3）应用：可测量重力（如电子秤）、汽车和卷扬机的牵引力等。 3、电阻式与电容式传感器的共性 （1）电阻式传感器（光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片）：通过测量电阻变化来反映外界非电学量（光、温度、形变）的变化。 （2）电容式传感器：通过改变极板正对面积 S、极板间距 d 或电介质，引起电容变化，从而测定对应物理量的变化，应用广泛。 【探究归纳】电阻应变片是利用电阻应变效应或压阻效应，将物体形变转换为电阻变化的力敏元件，其核心应用是应变式力传感器（如电子秤），而电阻式与电容式传感器均通过测量元件参数变化来感知外界非电学量。 【典例3-1】我们经常见到的电子秤，它所使用的测力器件是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的，其结构如图所示，称为应变式力传感器。下列说法正确的是（　　） A．应变片是由导体材料制成的 B．传感器输出的是金属梁上的电压 C．外力越大，输出的电压差值也越大 D．当应变片的表面被拉伸时，其电阻不变 【典例3-2】（多选）关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是（　　） A．应变片由导体材料制成 B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小 C．传感器输出的是金属架上的电压 D．外力越大，输出的电压差值也越大 跟踪训练1关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（　　） A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图 B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容 C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a变长左右两端间的电阻变大 跟踪训练2（多选）关于应变式力传感器的说法正确的是(　　 ) A．应变式力传感器是由半导体材料制作的应变片来感知压力的变化 B．应变片的特点是拉伸时电阻变大，收缩时电阻变小 C．在应变片中通有变化的电流，那么电阻的变化就引起电阻两端电压的变化 D．当外力增大时，两个应变片两端的电压差值增大 跟踪训练3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____________的现象。 （2）电阻应变片：电阻应变片有____________电阻应变片和____________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____________。 （3）电阻应变片能够把物体形变这个____________转换为电阻这个____________。 【能力培优练】 1．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上。你认为这里面可能用到的传感器是（　　） A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器 2．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于应用传感器的实际情景，下列说法不正确的是（　　） A．电子秤所使用的测力装置是力传感器 B．电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器 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．应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小 3．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，该开关中可能含（    ） A．光敏电阻和声传感器 B．金属热电阻和光敏电阻 C．热敏电阻和声传感器 D．热敏电阻和光敏电阻 4．压敏电阻的阻值会随着其所受压力的增大而减小。某同学将压敏电阻平放在电梯内并接入如图所示的电路，在其受压面上放一物体，开始时电梯静止，后来电梯向上做匀加速直线运动，则和静止时相比较，下列说法正确的是（　　）    A．压敏电阻所受的压力减小 B．压敏电阻的阻值增加 C．电流表示数增加 D．定值电阻R上消耗的功率减小 5．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 6．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（    ） A．若称量物的质量增大，则电压表的示数增大 B．称量物的质量越大，则电源的输出功率一定越大 C．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 7．如图为霍尔元件的示意图 ，霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式 表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。说法正确的是（　　） A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B．式中霍尔系数可表示为 C．霍尔系数的单位是 D．公式中的d指元件上下表面间的距离 8．（多选）传感器在生活中应用广泛，下列说法中正确的是（　　） A．话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．电子秤是利用力传感器进行测量的 C．街旁的路灯，利用温度传感器，控制电路的通断 D．半导体热敏电阻常用作温度传感器 9．（多选）关于传感器，下列说法正确的是（    ） A．干簧管可以用来做磁敏传感器，其原理是电磁感应 B．电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作 C．光敏电阻能够把光的频率这个光学量转换为电阻这个电学量 D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈自感系数变小 10．（多选）小睿同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。如图所示是小睿设计的四个电路，为定值电阻，以下说法正确的是（　　） A．若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，则甲符合要求 B．若所受压力越大，压敏电阻阻值越小，则乙符合要求 C．若所受压力越大，压敏电阻阻值越大，则丙符合要求 D．若所受压力越小，压敏电阻阻值越小，则丁符合要求 11．（多选）小宁同学发现家里冰箱门未关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流I．冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻冰箱门处于关闭状态，下列说法正确的是（　　） A．霍尔元件下表面电势低于上表面 B．霍尔元件下表面电势高于上表面 C．若打开冰箱门，该过程中霍尔电压将减小 D．若仅减小霍尔元件中的电流I，则霍尔电压增大 12．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．图甲中时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．处温度升高后，电压表与示数的比值变大 D．处温度升高后，变压器的输入功率增大 13．热敏电阻和金属热电阻 （1）热敏电阻 热敏电阻一般由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻________，如图甲所示为某一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线。 （2）金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而________，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。 （3）作用：热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数（PTC）热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数（NTC）热敏电阻器。 14．如图甲是学校光控照明系统，其中为阻值随光的照度变化而变化的光敏电阻，其阻值与照度的关系如图乙所示。已知当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合，电磁继电器的线圈电阻为，直流电源的电动势，内阻忽略不计。 (1)为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“”或“”）之间。 (2)根据图乙可得，照度为时，光敏电阻阻值约为________。 (3)要使照度时点亮路灯，滑动变阻器的阻值应调为________。 (4)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，滑动变阻器的阻值应适当调_____（填“大”或“小”）些。 15．某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻R的阻值。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应位于_______端（填“a”或“b”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为U、电流表示数为I，则压敏电阻_______（用所给物理量特号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力F大小，测出不同压力下压敏电阻R的阻值，可得到图乙所示图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为_______； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力F与电流I的关系式为_______N（代入各已知量的值，表达式中只有电流I未知）；可见改装后压力计的刻度是_______（填“均匀”或“不均匀”）的。 16．科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如图（a）所示。所用器材有：压敏电阻，压敏电阻的阻值与容器内所装汽油的深度h的关系如图（b）所示；电源（电动势18V，内阻不计）；电流表（量程0.6A，内阻不计）；滑动变阻器（最大电阻）；定值电阻（阻值）；开关；容器；汽油；导线若干。 容器底部的汽油与压敏电阻接触的位置抽出棉线 (1)把电流表改装成量程为的汽车油量深度表，正确连接图所示电路，断开开关，滑动变阻器的滑片置于______（填“”或“”）端。 (2)容器里装深度的汽油，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值为______。 (3)改变容器所装汽油的深度，把电流表的示数标上相应的深度，改装后的深度刻度是__________（填“均匀”或“不均匀”）的；深度应该对应电流表的示数为______（保留位有效数字）。 (4)如果要把汽车油量深度表的量程从改为，滑动变阻器应该怎么调节__________________________。 17．研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表的量程为（不计其电阻），电源电压恒为，为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在℃时，其阻值随温度t的变化关系为（单位：）。 (1)若要把放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，即电流为，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ (2)保持（1）中滑动变阻器接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？ (3)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？ 【链接高考】 1．（2025·江西·高考真题）热敏电阻的阻值随温度的变化而改变，通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系，可制作一简易的温度传感器，进而实现温度测量。如图（a）所示，为热敏电阻，为匹配电阻，电源电动势为E（内阻不计），数字电压表（内阻视为无穷大）用于测量热敏电阻两端的电压。 （1）由图（a）可得的表达式为_____。 （2）已知某热敏电阻从升温到时，其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值，用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线，如图（b）所示，分析可知应选图线_____对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （3）选定匹配电阻后，按图（a）连接电路，改变热敏电阻的温度T，测量其两端的电压，并尝试用二次多项式进行数据拟合，得到温度与的关系。 （4）用已标定的温度传感器进行实验，记录数据，如下表所示，其中T为测量温度，为标准温度，。表中绝对误差最大和最小的测量温度值T分别为_____和_____。除涉及元器件的精度和稳定性之外，分析该温度传感器测量误差的主要来源：_____。 2．（2025·河北·高考真题）(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。 ①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断开”或“闭合”）。 ②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻________（填“”或“”）具有相同温度特性。 (2)某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为g。 ①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见。 甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。 乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。 丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离。 你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行。 ②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出的光使光敏管感光。当滑块经过时，遮光条把光遮住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度。实验中使用的遮光条宽度，光电门宽度。某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为，则滑块经过光电门A的速度大小为________。 3．（2025·河南·高考真题）实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题： (1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________（填“线性”或“非线性”）的。 (2)存在一个电流值，若电磁铁线圈的电流小于，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________（填“a”或“b”）相连接。 (3)当保温箱的温度设定在时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________。 (4)若要把保温箱的温度设定在，则电阻箱接入电路的阻值应为________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $