传感器性能探究 -2026年高考物理实验题解读与针对性训练

**基本信息** 聚焦传感器实验专项，通过高考题解读与模拟题训练，系统覆盖电阻特性探究、电路设计及数据处理，体现科学探究与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |高考题解读|1道（四川卷）|压力传感器电阻-压力规律探究，含滑动变阻器选择、图像分析|从传感器空载阻值出发，通过满偏调节、图像处理建立电阻与压力关系| |针对性训练|7道（青岛/重庆等模拟）|涵盖电感/燃气/热敏/气敏/酒精传感器，涉及半偏法、电桥平衡、表盘定标|以传感器电阻特性为核心，构建“特性探究-电路设计-实际应用”逻辑链，强化实验方案设计与数据处理能力|

2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 传感器性能探究 【高考题解读】 2026高考物理四川卷第12题．（10分） 现有一由柔性力敏薄膜和均压板构成的压力传感器，为探究该传感器的电阻变化规律，并用其测量压力，实验小组进行了如下实验。可用器材有： 待测压力传感器（以下简称“传感器”，空载阻值约600 Ω） 直流稳压电源E（输出电压6.00V） 定值电阻（阻值80.0Ω） 滑动变阻器（最大阻值约15Ω），滑动变阻器（最大阻值约1000Ω） 电流表（量程0~30mA，内阻10.0Ω） 砝码（质量为10g、20g、50g、100g、200g各2个） 开关、，导线若干 计算机 （1） 为探究传感器电阻随压力的变化规律，实验小组将传感器水平放置并连按实验器材，如图1所示。 ①滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。将滑动变阻器滑片P置于右端，闭合开关，将开关拨至端，调节滑片P使电流表满偏，此时两端的电压为_______V（结果保留3位有效数字）。 ②保持滑片P位置不变，将开关拨至a端、传感器上砝码质量从零开始每次增加20g，记录多组电流表读数I和对应的砝码质量m，并绘制I—m图像如图2所示。 ③根据I—m图像，结合图1电路分析可得，当m=460g时，传感器的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）。用相同的方法处理数据，得到传感器电阻和压力的关系。 （2）实验小组利用该传感器设计了如图3所示的压力测量电路。测量压力时，计算机采集c、d间电压值，处理数据得到此时传感器的电阻值，再根据实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系显示出压力值。若在某次测量中，c、d间电压为2.00 V，此时传感器的电阻为________Ω，计算机显示的压力值为________N。（结果均保留3位有效数字，当地重力加速度大小为9.80m/） 【针对性训练】 1（2026山东青岛期末）小明将教材描述的电感式微小位移传感器改装成一个加速度测量仪，结构如图甲所示，滑块可在框架中左右平移，两侧与完全相同的弹簧连接，框架静止时弹簧处于原长状态，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑块左右平移。改装过程如下： (1) 为了使加速度测量仪正常工作，AB间应接入的是_________。 A．直流恒压电源 B．交流恒压电源 C．交流电流表 D．直流电流表 (2)将框架和线圈固定在气垫导轨小车上，借助加速度传感器记录小车的加速度a和对应电流表的示数I。改变小车的加速度，重复实验，记录多组a、I数据，画出a—I图像，如图乙所示。所用电流表0刻线在表盘最左端，根据获得的数据，在电流表表盘相应刻度处标注加速度值，则加速度表盘中、两刻度正中央刻线对应的加速度值________。 A．大于 B. 小于 C. 等于 D. 等于 (3)当被测物体向左加速时，线圈的自感系数________（选填“变小”“变大”或“不变”），指针将向________（选填“左”或“右”）偏转。 2 （2026重庆一诊）小金同学想设计一个简易电路来实时测量空气中的燃气浓度。他在实验室找到了一种可以制作燃气传感器的理想材料——铂丝线圈，这种材料的特性如下： ①铂丝线圈在0°C时阻值为100Ω，在0°C~850°C范围内铂丝线圈的阻值和温度保持高度线性关系； ②表面涂有某种催化剂的铂丝线圈只要能维持500℃以上的高温，可燃气体与之接触就会发生无焰燃烧，燃烧释放的热量会使铂丝线圈的温度升高从而导致其电阻增大； ③铂丝线圈的温度变化与燃气浓度的关系式为：△t=kC（C表示燃气的体积浓度，k为比例系数）。 (1)小金同学首先设计了如图甲所示的电路，通过特殊装置改变铂丝线圈的温度并测出该温度下的阻值，某次温度稳定后，闭合开关，将掷向1，调节滑动变阻器，使电流表指针指向适当的位置，此时电流表读数为，接着将掷向2，调节电阻箱，使电流表的读数为___________，此时电阻箱的读数就是铂丝线圈的阻值。改变铂丝线圈的温度，重复以上操作，可获得多组铂丝线圈的阻值和温度的数据，作出R—t图像如图乙所示，根据R—t图像推算铂丝线圈在500℃高温时的阻值为___________Ω。 (2)将铂丝线圈连接到如图丙所示的电路中，闭合开关S，由于电流表内阻很小，只需将电源的输出电压调整为8.4V，就可以让线圈达到可燃气体燃烧所需要的最低温度500℃，此时电流表的示数为___________A，该刻度即为燃气刻度的零刻度，之后只要空气中存在可燃气体，就会在铂丝线圈表面燃烧从而导致线圈温度升高，电阻增大，电流表示数就会发生相应的变化，根据以上信息可以得到本电路中电流和燃气浓度的关系式即：I=___________，就可以把每一个电流值改成与之对应的燃气浓度值，这就得到了一个可以实时测量的燃气浓度表。 3 （2025年5月广西桂林市高三二模）热敏电阻是电路中经常使用的传感器元件： （1）某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有： 待测热敏电阻Rt（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω）； 电阻箱R（阻值范围0~9999.99Ω）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）； 微安表（量程100μA，内阻等于2500Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 该小组设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： a.按图甲连接电路； b.闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏； d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： ①为了使微安表所在支路两端电压基本不变，滑动变阻器应选用__________（选填“R1”或“R2”）； ②某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6500.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω（保留整数），该测量值__________（选填“大于”或“小于”）真实值。 （2）在坐标纸中描绘热敏电阻的—t图像，如图所示。利用该热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻（其中阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计电路，以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间，且当两端电压大于时，控制开关开启加热系统加热。则下列A、B、C三种电路中，可以满足要求的是______（填标号），定值电阻的阻值应选______，两端的电压小于______时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 4. （2025年5月成都三诊）某实验小组利用压力传感器制作一个简易的台秤来测量物体的质量。小组测得某传感器阻值RF随压力F的变化规律如图（a）所示，并设计了如图（b）所示的电路。制作台秤的关键步骤是在电压表表盘刻度上重新标记以kg为单位的质量刻度，这个步骤称为表盘定标。已知电源电动势E为6V，内阻r为2Ω，电压表V的量程为0~3V，电阻箱R的调节范围为0~999.9Ω，重力加速度大小为g=10m/s2。小组同学提出了两种不同的定标方案，具体操作如下： （1）方案一：采用实验测量法完成表盘定标 ①闭合开关之前，将电阻箱R调到________（填“最小值”或“最大值”）； ②压力传感器上未放置物体，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电压表Ⓥ满偏，指针所在位置标为质量零刻度； ③保持电阻箱阻值不变，改变压力传感器上物体的质量，同时记录下电压表示数U和物体质量m，利用测量数据完成表盘定标。 （2）方案二：采用理论推导法完成表盘定标 若将电压表视为理想电压表，结合图（a）、图（b）信息，计算出电压表满偏时电阻箱R的阻值为________Ω，将电阻箱R阻值调为计算出的阻值，并在电压表满偏位置标为质量零刻度；计算出电压表示数U随物体的质量m变化的函数U=________（表达式中除m外，其余物理量均代入数值），并根据函数关系完成表盘定标；新表盘刻度值分布满足________（填“均匀分布”、“左密右疏”或“左疏右密”）； （3）对标定方案进行评估时，若采用方案二定标的表盘进行读数，则测量值________（选填“>”、“<”或“=”）物体质量的真实值。 5. (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测)某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 （1）在图甲电路中，滑动变阻器应选择______（选填器材前序号）； （2）根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为______； （3）该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为______kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将______（选填“调大”“调小”或“不变”）。 6. （河北省“五个一”名校联盟高三年级第二次联考）某物理兴趣小组利用电桥探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（、、）、灵敏电流表、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。 （1）实验步骤如下： ①按图甲连接好电路，在A、B间接入灵敏电流表，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱、、，使灵敏电流表指针指向______（填“左”“中间零刻度”或“右”），此时电桥处于平衡状态，此时电阻箱、、接入电路的阻值分别为1.5kΩ、2.25kΩ、1.5kΩ； ②此时热敏电阻的阻值______kΩ。 （2）该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作烦琐，故重新设计了实验，实验步骤如下： ①将A、B间的灵敏电流表取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压； ②保持、、接入电路的阻值不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度，等电压表示数稳定，记录此时温度计示数t和电压表示数U； ③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数U； ④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值，绘制出热敏电阻阻值与温度t的关系曲线如图乙所示。已知V，当℃时，电压表的示数V，则热敏电阻的阻值______kΩ；当温度从44℃升高少许后，电压表的示数将______（填“变大”“不变”或“变小”）。 7. （2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试） 交通安全法中明确规定“禁止酒后驾车”，保证行驶安全。如图甲所示为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某研究小组利用该酒精气体传感器及以下器材设计一款酒精检测仪。 A．蓄电池（电动势E=2V，内阻r=0.6Ω） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻Rg=54Ω） C．电阻箱R1（最大限值999.9Ω） D．电阻箱R2（最大限值999.9Ω） F．开关及导线若干 （1）该小组设计的测量电路如图丙所示，将表头G与电阻箱R1并联改装成量程为60mA的电流表，则应将电阻箱R1的阻值调为______Ω（保留1位小数）。 （2）若将酒精气体浓度为零的位置标注在原表头G表盘上2.0mA处，则应将电阻箱R2的阻值调为______Ω（保留1位小数）。 （3）已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶。在完成步骤（2）后，某次模拟测试酒精浓度时，原表头G表盘上指针如图丁所示，则该次测试酒精气体浓度在______（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。 （4）交警使用的酒精检测仪，使用时间长了测量结果可能会受影响，请你写出一种影响测量结果的原因______。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 传感器性能探究 【高考题解读】 2026高考物理四川卷第12题．（10分） 现有一由柔性力敏薄膜和均压板构成的压力传感器，为探究该传感器的电阻变化规律，并用其测量压力，实验小组进行了如下实验。可用器材有： 待测压力传感器（以下简称“传感器”，空载阻值约600 Ω） 直流稳压电源E（输出电压6.00V） 定值电阻（阻值80.0Ω） 滑动变阻器（最大阻值约15Ω），滑动变阻器（最大阻值约1000Ω） 电流表（量程0~30mA，内阻10.0Ω） 砝码（质量为10g、20g、50g、100g、200g各2个） 开关、，导线若干 计算机 （1） 为探究传感器电阻随压力的变化规律，实验小组将传感器水平放置并连按实验器材，如图1所示。 ①滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”）。将滑动变阻器滑片P置于右端，闭合开关，将开关拨至端，调节滑片P使电流表满偏，此时两端的电压为_______V（结果保留3位有效数字）。 ②保持滑片P位置不变，将开关拨至a端、传感器上砝码质量从零开始每次增加20g，记录多组电流表读数I和对应的砝码质量m，并绘制I—m图像如图2所示。 ③根据I—m图像，结合图1电路分析可得，当m=460g时，传感器的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）。用相同的方法处理数据，得到传感器电阻和压力的关系。 （2）实验小组利用该传感器设计了如图3所示的压力测量电路。测量压力时，计算机采集c、d间电压值，处理数据得到此时传感器的电阻值，再根据实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系显示出压力值。若在某次测量中，c、d间电压为2.00 V，此时传感器的电阻为________Ω，计算机显示的压力值为________N。（结果均保留3位有效数字，当地重力加速度大小为9.80m/） 【实验攻略】(1)根据题述“调节滑片P使电流表满偏，”得出通过的电流。由欧姆定律得出两端的电压。根据题述“保持滑片P位置不变”，可知将开关拨至a端，待测电路电压U=2.70V.不变。进而利用欧姆定律得出传感器的阻值。 （2）先根据欧姆定律得出通过的电流，由闭合电路欧姆定律解得此时传感器的电阻。由实验（1）得到的传感器电阻和压力的关系图像可得，=25mA对应的m值，进而由F=mg得出计算机显示的压力值。 【解析】探究压力传感器电阻变化规律。 （1）①图1电路中滑动变阻器分压接法，变阻器应选用阻值较小的。闭合开关，将开关拨至b端，调节滑片P使电流表满偏，通过的电流=30mA，此时两端的电压为==0.03×80V=2.40V，待测电路电压U==0.03×(80+10)V=2.70V. ②保持滑片P位置不变，将开关S2拨至a端，待测电路电压U=2.70V.不变。当m=460g时，电流表读数为=26mA，由U=解得传感器的阻值为93.8Ω。 （2） 若在某次测量中，cd间电压为U’=2.00V，由欧姆定律可得通过的电流=U’/=25mA，直流稳压电源E=6V，传感器与串联，由E=（+R），解得此时传感器的电阻为R=160Ω。由图1电路可知，当传感器的电阻为R=160Ω，传感器中电流为=A≈15.9mA，根据实验（1）得到的传感器中电流和压力的关系图像可得，=15.9mA对应的m=165g，计算机显示的压力值为F=mg=0.165×9.8N≈1.62N。 【答案】（1） 2.40 93.8 (2)160 1.62 【针对性训练】 1（2026山东青岛期末）小明将教材描述的电感式微小位移传感器改装成一个加速度测量仪，结构如图甲所示，滑块可在框架中左右平移，两侧与完全相同的弹簧连接，框架静止时弹簧处于原长状态，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑块左右平移。改装过程如下： (1) 为了使加速度测量仪正常工作，AB间应接入的是_________。 A．直流恒压电源 B．交流恒压电源 C．交流电流表 D．直流电流表 (2)将框架和线圈固定在气垫导轨小车上，借助加速度传感器记录小车的加速度a和对应电流表的示数I。改变小车的加速度，重复实验，记录多组a、I数据，画出a—I图像，如图乙所示。所用电流表0刻线在表盘最左端，根据获得的数据，在电流表表盘相应刻度处标注加速度值，则加速度表盘中、两刻度正中央刻线对应的加速度值________。 A．大于 B. 小于 C. 等于 D. 等于 (3)当被测物体向左加速时，线圈的自感系数________（选填“变小”“变大”或“不变”），指针将向________（选填“左”或“右”）偏转。 答案 （1）BC （2）B （3）变小 右 解析 （1）根据题述，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑块左右平移，可知是根据软铁芯插入线圈中的长度，从而改变线圈的自感系数；通过测量线圈中的电流，得到线圈对电流的阻碍作用，所以AB间应接入的是交流恒压电源，需要交流电流表。（2）当电流表指针指向、两刻度正中央刻线时，在图乙中作出a—I图像，如图。由图可知加速度表盘中、两刻度正中央刻线对应的加速度值小于，B正确。 （3）由图甲可知，当被测物体向左加速时，软铁芯在线圈中的长度变小，则线圈的自感系数变小。由于线圈的自感系数变小，对交变电流的阻碍作用变小，所以指针将向右偏转。 2 （2026重庆一诊）小金同学想设计一个简易电路来实时测量空气中的燃气浓度。他在实验室找到了一种可以制作燃气传感器的理想材料——铂丝线圈，这种材料的特性如下： ①铂丝线圈在0°C时阻值为100Ω，在0°C~850°C范围内铂丝线圈的阻值和温度保持高度线性关系； ②表面涂有某种催化剂的铂丝线圈只要能维持500℃以上的高温，可燃气体与之接触就会发生无焰燃烧，燃烧释放的热量会使铂丝线圈的温度升高从而导致其电阻增大； ③铂丝线圈的温度变化与燃气浓度的关系式为：△t=kC（C表示燃气的体积浓度，k为比例系数）。 (1)小金同学首先设计了如图甲所示的电路，通过特殊装置改变铂丝线圈的温度并测出该温度下的阻值，某次温度稳定后，闭合开关，将掷向1，调节滑动变阻器，使电流表指针指向适当的位置，此时电流表读数为，接着将掷向2，调节电阻箱，使电流表的读数为___________，此时电阻箱的读数就是铂丝线圈的阻值。改变铂丝线圈的温度，重复以上操作，可获得多组铂丝线圈的阻值和温度的数据，作出R—t图像如图乙所示，根据R—t图像推算铂丝线圈在500℃高温时的阻值为___________Ω。 (2)将铂丝线圈连接到如图丙所示的电路中，闭合开关S，由于电流表内阻很小，只需将电源的输出电压调整为8.4V，就可以让线圈达到可燃气体燃烧所需要的最低温度500℃，此时电流表的示数为___________A，该刻度即为燃气刻度的零刻度，之后只要空气中存在可燃气体，就会在铂丝线圈表面燃烧从而导致线圈温度升高，电阻增大，电流表示数就会发生相应的变化，根据以上信息可以得到本电路中电流和燃气浓度的关系式即：I=___________，就可以把每一个电流值改成与之对应的燃气浓度值，这就得到了一个可以实时测量的燃气浓度表。 【答案】（1） 300 （2）0.028 或 【解析】（1）等效替代法测量电阻。要使电阻箱的读数就是铂丝线圈的阻值，前后两次电流表示数相等，所以电流必须是。 根据图像可知图像的斜率为0.4，R—t图像对应的电阻阻值随温度的变化关系 R=0.4t+100, 500℃时的阻值为R=0.4×500+100=300Ω。 （2）500℃时的阻值为R=300Ω，电流I=U/R=0.028A。铂丝线圈的温度变化与燃气浓度的关系式为：△t=kC。可设铂丝线圈的温度t与燃气浓度C的关系式为t=kC+，代入电阻阻值随温度的变化关系 R=0.4t+100, 可得R=0.kC+300，电流I===. 3 （2025年5月广西桂林市高三二模）热敏电阻是电路中经常使用的传感器元件： （1）某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有： 待测热敏电阻Rt（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω）； 电阻箱R（阻值范围0~9999.99Ω）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）； 微安表（量程100μA，内阻等于2500Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 该小组设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： a.按图甲连接电路； b.闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏； d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： ①为了使微安表所在支路两端电压基本不变，滑动变阻器应选用__________（选填“R1”或“R2”）； ②某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6500.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω（保留整数），该测量值__________（选填“大于”或“小于”）真实值。 （2）在坐标纸中描绘热敏电阻的—t图像，如图所示。利用该热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻（其中阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计电路，以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间，且当两端电压大于时，控制开关开启加热系统加热。则下列A、B、C三种电路中，可以满足要求的是______（填标号），定值电阻的阻值应选______，两端的电压小于______时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 【答案】（1） ①. ②. 4000 大于 （2） B 3000 1.8 【解析】（1）①用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，闭合前、后并联部分电阻变化越小，从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选； ②微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即+=R=6500.00Ω 可得=4000Ω 当断开，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。 （2）电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，A错误； 电路B，定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于2V，控制开关开启加热系统加热，B正确； 电路C，定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于2V，控制开关开启加热系统加热，C错误； 所以A、B、C三种电路中，可以满足要求的是B。 热敏电阻在20℃的阻值为=6000Ω 由题意可知 解得R=3000Ω 28℃时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为4500Ω，此时1、2两点间的电压为 则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 4. （2025年5月成都三诊）某实验小组利用压力传感器制作一个简易的台秤来测量物体的质量。小组测得某传感器阻值RF随压力F的变化规律如图（a）所示，并设计了如图（b）所示的电路。制作台秤的关键步骤是在电压表表盘刻度上重新标记以kg为单位的质量刻度，这个步骤称为表盘定标。已知电源电动势E为6V，内阻r为2Ω，电压表V的量程为0~3V，电阻箱R的调节范围为0~999.9Ω，重力加速度大小为g=10m/s2。小组同学提出了两种不同的定标方案，具体操作如下： （1）方案一：采用实验测量法完成表盘定标 ①闭合开关之前，将电阻箱R调到________（填“最小值”或“最大值”）； ②压力传感器上未放置物体，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电压表Ⓥ满偏，指针所在位置标为质量零刻度； ③保持电阻箱阻值不变，改变压力传感器上物体的质量，同时记录下电压表示数U和物体质量m，利用测量数据完成表盘定标。 （2）方案二：采用理论推导法完成表盘定标 若将电压表视为理想电压表，结合图（a）、图（b）信息，计算出电压表满偏时电阻箱R的阻值为________Ω，将电阻箱R阻值调为计算出的阻值，并在电压表满偏位置标为质量零刻度；计算出电压表示数U随物体的质量m变化的函数U=________（表达式中除m外，其余物理量均代入数值），并根据函数关系完成表盘定标；新表盘刻度值分布满足________（填“均匀分布”、“左密右疏”或“左疏右密”）； （3）对标定方案进行评估时，若采用方案二定标的表盘进行读数，则测量值________（选填“>”、“<”或“=”）物体质量的真实值。 【答案】（1）最大值 （2） ①. 48.0 ②. ③. 左疏右密 （3）> 【解析】（1）在闭合开关之前，为了保护电路，应将电阻箱R调到最大值，这样可以使电路中的电流最小，防止过大电流损坏元件。 （2）根据闭合电路欧姆定律可得 当电压表满偏U=3V，由图（a）可知当压力F=0时，=50Ω，E=6V，r=2Ω，代入可得R=48.0Ω； 由图（a）可得与F的关系为=50-F 因为F=mg 所以有=50-mg 再根据闭合电路欧姆定律可得 联立代入数据可得 由此可知U与m不是线性关系，U随m的变化越来越慢，所以新表盘刻度值分布满足左疏右密； （3）方案二是在理想电压表的基础上推导的，而实际电压表有内阻，会分流，使得测量的电压值比实际值偏小，根据U与m的关系 可知，测量值大于物体质量的真实值。 5. (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测)某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 （1）在图甲电路中，滑动变阻器应选择______（选填器材前序号）； （2）根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为______； （3）该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为______kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将______（选填“调大”“调小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2） （3） ①. 0.87 ②. 调小 【解析】 (1)在图甲电路中，采用的是滑动变阻器的分压接法；为了能更好地调节电压，滑动变阻器的总电阻应远小于与它并联部分的电阻，滑动变阻器应选择总电阻较小的。 故选择D。 （2）根据串并联电路的特点可得气敏电阻两端的电压 通过气敏电阻的电流 由欧姆定律可得气敏电阻的阻值 则从图乙中可查得当时，甲醛安全浓度上限为 (3)当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，即两端的电压为4.5V，则两端的电压为 由电阻之比等于电压之比 可得 从图乙可知甲醛浓度越低，气敏电阻越小；根据串联电路分压规律 要使报警器在甲醛浓度更低时报警（U仍为4.5V），则应将调小。 6. （河北省“五个一”名校联盟高三年级第二次联考）某物理兴趣小组利用电桥探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（、、）、灵敏电流表、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。 （1）实验步骤如下： ①按图甲连接好电路，在A、B间接入灵敏电流表，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱、、，使灵敏电流表指针指向______（填“左”“中间零刻度”或“右”），此时电桥处于平衡状态，此时电阻箱、、接入电路的阻值分别为1.5kΩ、2.25kΩ、1.5kΩ； ②此时热敏电阻的阻值______kΩ。 （2）该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作烦琐，故重新设计了实验，实验步骤如下： ①将A、B间的灵敏电流表取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压； ②保持、、接入电路的阻值不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度，等电压表示数稳定，记录此时温度计示数t和电压表示数U； ③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数U； ④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值，绘制出热敏电阻阻值与温度t的关系曲线如图乙所示。已知V，当℃时，电压表的示数V，则热敏电阻的阻值______kΩ；当温度从44℃升高少许后，电压表的示数将______（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1） ①. 中间零刻度 ②. 2.25 （2） ①. 1.5 ②. 变大 【解析】（1）电桥平衡时，A、B两点的电势相等，灵敏电流表指针指向中间零刻度，有 由电路知识可得 解得 （2）由电压关系有 即 解得 由题图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，根据数学知识可知，当热敏电阻的阻值变小时，电压变大。 7. （2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试） 交通安全法中明确规定“禁止酒后驾车”，保证行驶安全。如图甲所示为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某研究小组利用该酒精气体传感器及以下器材设计一款酒精检测仪。 A．蓄电池（电动势E=2V，内阻r=0.6Ω） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻Rg=54Ω） C．电阻箱R1（最大限值999.9Ω） D．电阻箱R2（最大限值999.9Ω） F．开关及导线若干 （1）该小组设计的测量电路如图丙所示，将表头G与电阻箱R1并联改装成量程为60mA的电流表，则应将电阻箱R1的阻值调为______Ω（保留1位小数）。 （2）若将酒精气体浓度为零的位置标注在原表头G表盘上2.0mA处，则应将电阻箱R2的阻值调为______Ω（保留1位小数）。 （3）已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶。在完成步骤（2）后，某次模拟测试酒精浓度时，原表头G表盘上指针如图丁所示，则该次测试酒精气体浓度在______（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。 （4）交警使用的酒精检测仪，使用时间长了测量结果可能会受影响，请你写出一种影响测量结果的原因______。 【答案】（1）6.0 （2）14.0 （3） 酒驾 （4）电池组电动势会变化，内阻变大，传感器老化，电阻箱电阻出现误差，进气孔堵塞等。满足一条符合逻辑关系即可 【解析】（1）将表头G与电阻箱R1并联改装成量程为60mA的电流表，则有 （2）改完表的电流表电阻，当表头读数为2mA时，干路电流应为20mA，由图可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为R=80Ω，则有 （3）根据图可以知道表头指向4.0mA，电路中总电流，由闭合电路欧姆定律可得，解得传感器的电阻R’=30Ω，由图乙可知酒精气体浓度为0.4，所以该次测试的酒精气体浓度属于酒驾范围。 （4）由闭合电路欧姆定律可知，使用较长时间后，蓄电池电动势会变化，内阻变大，或者电阻箱电阻出现误差，进气孔堵塞等都会影响结果。 1 学科网（北京）股份有限公司 $