5.2 常见传感器的工作原理及应用 专项训练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 聚焦传感器原理与应用，以概念填空夯实基础，通过电路分析、实际情境题构建从原理到应用的逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|4组填空|原理特性填空|从“非电学量→电学量”转换本质出发，依次阐述光敏、热、应变传感器的材料特性与转换关系| |应用拓展|14道题（含多选、实验、计算）|电路分析、装置设计、应用判断|以烟雾报警、体重计等实际装置为载体，考查传感器电阻特性、电路动态分析及转换精度，体现科学探究与社会责任|

———————理解为王——物理快乐学 2 / 5 ———————理解为王——物理快乐学 2 / 5 5.2 常见传感器的工作原理及应用 1．光敏电阻 光敏电阻在被光照射时_______发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个________转换为电阻这个____________。 2．金属热电阻和热敏电阻 （1）金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而____________，利用这一特性，金属丝可以制作成____________，称为____________。 （2）热敏电阻：用____________材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而____________。 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____________。 备考训练一：电阻特点——电路 9．（多选）为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召，小硕同学设计了一种烟雾报警装置，其工作原理电路图如图-1所示，电源电压恒为12V，内阻不计，为定值电阻，阻值为30Ω，为烟雾传感器，它的阻值与空气中烟雾浓度的关系如图-2所示，当空气中烟雾浓度达到15%时，电路发出警报。下列说法不正确的是（　　） A．电流表示数为0.2A时，电路发出警报 B．当烟雾浓度为10%时，的功率为2.7W C．空气中烟雾浓度升高，电流表示数变小 D．若需要降低烟雾报警的最低浓度，可以将换成阻值更小的电阻 10．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的说法中．错误的是 A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中 D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用． 11．某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出．图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线．回答下列问题： （1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1=______mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻_____（填“变大”或“变小”），电压表V1示数_____（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1． （2）由图（b）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃（保留2位有效数字）． 12．（多选）关于传感器，下列说法中正确的是（　　） 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 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，其作用是将声信号转换为电信号 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 13．（多选）关于传感器的应用，下列说法正确的是（    ） A．利用温度传感器，可以让孵化器在一定温度下孵化禽蛋 B．利用压力传感器，可以让电梯超出负载时发出报警提示 C．交警所使用的酒精检测仪安装了“乙醇传感器”，能够感知乙醇的浓度 D．电熨斗能自动控制温度主要因为装有双金属片温度传感器，两片金属的热膨胀系数相同 14．随着人们生活水平的不断提高，大家开始注重健康管理，体重计走进千家万户。某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计，其电路图如图甲所示。已知电源两端电压恒为12V，定值电阻R0=10Ω，RS为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，理想电流表量程为0~0.6A，不计导线的电阻，不计踏板重力，g取10N/kg。 (1)测量的体重越大，电流表示数越___________（填“大”或“小”）。 (2)该体重计所能测量的最大质量为___________kg。 (3)若想通过仅改变R0使体重计的量程增大，应选用阻值适当___________ （填“大”或“小”）的定值电阻。 15．某同学设计了如图光控电路，电源电动势为（内阻不计），、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度变化如表所示，光照度为时，1、2两端电压降至，此时控制电路打开电器开关，则（    ） 光照度 0.6 0.8 1 1.2 … 阻值 2.8 2.3 2 1.8 … A．是光敏电阻，是定值电阻 B．是光敏电阻，是定值电阻 C．是光敏电阻，是定值电阻 D．是光敏电阻，是定值电阻 16．如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 17．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 18．（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ） A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 $