暑假闯关复习作业09 电磁振荡与电磁波 传感器 -2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 聚焦电磁振荡、电磁波与传感器三大模块，以方法提炼为核心，构建“原理-规律-应用”逻辑链条，融合科学思维与探究能力培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电磁振荡|2例+总结表|充放电三法（电流流向/物理量趋势/能量转化）|LC电路能量转化→周期公式→图像分析| |电磁场与电磁波|3例+谱表|麦克斯韦理论四象限规律|变化电磁场→电磁波产生→谱特性及应用| |传感器|3例+特性表|敏感元件特性分析（热敏/光敏电阻等）|传感器原理→元件特性→自动控制电路设计|

暑假闯关复习作业09 电磁振荡和电磁波 传感器 目录： 学习目标 考点解析和例题 限时训练 学习目标　1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况。 2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。 3.理解麦克斯韦电磁场理论,了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。4.知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻等敏感元件的特性和应用。 5.学会传感器的简单使用并会制作简单的自动控制装置。 考点一　电磁振荡 1.振荡电流 大小和方向都做周期性迅速变化的电流。 2.振荡电路 产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路,称为LC振荡电路,如图所示。 3.电磁振荡:在LC振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E、线圈内的磁感应强度B发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡。 4.电磁振荡中的能量变化 (1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能。 (2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能。 (3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生周期性的转化。 5.电磁振荡的周期和频率 (1)周期T=2π。 (2)频率f=。 6.振荡电流、极板带电荷量等随时间的变化 (1)图像描述 (2)图表分析(电容器电荷量最大时开始计时) 时刻 (时间) 0→ → → →T 工作过程 放电过程 充电过程 放电过程 充电过程 电荷量q 变小 变大 变小 变大 电压u 变小 变大 变小 变大 电场强度E 变小 变大 变小 变大 电流i 变大 变小 变大 变小 磁感应 强度B 变大 变小 变大 变小 能量转化 E电→E磁 E磁→E电 E电→E磁 E磁→E电 总结提升　LC振荡电路充、放电过程的判断方法 根据电流流向判断 当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程 根据物理量的变化趋势判断 当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程 根据能量判断 电场能增加时充电,磁场能增加时放电 1．（25-26高二下·广东中山·期末）某LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法正确的是（     ） A．电容器正在放电 B．电路中电流强度在减小 C．电路中磁场能正在向电场能转化 D．从上往下看，线圈中电流方向是顺时针 2．（25-26高二下·广西河池·期末）上高山、下矿井、出大海、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。目前全球已部署超过260张5G网络，覆盖约的人口。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A．此LC振荡电路产生的电磁波是纵波 B．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在增大 C．若电容器两极板正对面积变小，则电路产生的无线信号电波的频率变大 D．线路中的电流正在增大 考点二　电磁场与电磁波　电磁波谱 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 周期性振荡电场产生同频率的振荡磁场 周期性振荡磁场产生同频率的振荡电场 2.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远地向周围传播,形成电磁波。 (2)电磁波的传播不需要(选填“需要”或“不需要”)介质。在真空中不同频率的电磁波传播速度相同,都等于光速3×108 m/s。在同一介质中不同频率的电磁波传播速度是不同的,频率越高,波速越小。  (3)v=λf,f是电磁波的频率。 3.无线电波的发射 (1)发射条件:开放电路和高频振荡信号,所以要对传输信号进行调制。 (2)调制方式 ①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。 4.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电路。 (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作检波。检波是调制的逆过程,也叫作解调。 5.电磁波谱 (1)定义:按照电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱叫作电磁波谱。 (2)电磁波谱分析及应用 电磁波谱 频率/Hz 真空中波长/m 特性 应用 递变规律 无线电波 <3×1011 >10-3 波动性强,易发生衍射 无线电技术:通信、广播及其他信号传输 波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,折射率越大,速度越小 红外线 1011~1015 10-3~10-7 热效应 红外遥感技术 可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015~1017 10-7~10-9 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪检查 X射线 1016~1019 10-8~10-11 穿透本领强 工业探伤、医用透视、机场等安检 γ射线 >1019 <10-11 穿透本领最强 工业探伤、医用治疗癌症 6.各种电磁波产生机理 无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生 红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生 X射线 原子的内层电子受激发后产生 γ射线 原子核受激发后产生 3．（25-26高二下·陕西咸阳·期末）关于下列四幅图，说法正确的是（     ） A．图甲中的电流，属于交变电流 B．图乙中的电场中，能产生电磁波 C．图丙中用偏振眼镜观看立体电影，偏振现象说明光是纵波 D．图丁中将交变电压的频率由变为，三只灯泡都将变暗 4．（25-26高二下·山东滨州·期末）关于这四幅图的描述，下列说法正确的是（     ） A．图甲，振荡电路正在充电 B．图乙，真空冶炼炉炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 C．图丙，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 D．图丁，变化的磁场周围能否产生电场，与是否存在闭合电路有关 5．（25-26高二下·山东泰安·期末）如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（     ） A．变化的电场一定会产生电磁波 B．红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C．汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D．已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 考点三　常见的传感器 1.传感器的工作原理: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。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。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。传感器应用的一般模式如图所示: 2.传感器的核心元件 (1)敏感元件:能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 (2)转换元件:能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 (3)信号调整与转换电路:能把输出的微弱的电信号放大的部分。 3.传感器的分类 工作原理 举例 物理 传感器 利用物质的物理特性或物理效应感知并检测出待测对象信息 力传感器、磁传感器、声传感器等 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 离子传感器、气体传感器等 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 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等 4.五种敏感元件的作用和特点 敏感 元件 作用 特点 热敏 电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大 金属热 电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,金属热电阻的阻值随温度的升高而增大,随温度的降低而减小 光敏 电阻 将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,随光照强度的减弱而增大 霍尔 元件 将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 对于某个确定的霍尔元件,它的厚度d、霍尔系数k为定值,如果保持电流I恒定,则霍尔电压UH就与磁感应强度B成正比(UH=k) 压敏 电阻 将压力这个力学量转换为电阻这个电学量 压敏电阻的阻值随压力的变化而变化 6．（25-26高二下·四川资阳·期末）如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，为光敏电阻（光照越强，电阻越小）、为定值电阻，、接监控装置。如图乙所示为该小区内某感温式火灾报警器的简化电路图，理想变压器原线圈接入的正弦交流电，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度，当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。关于以上两种控制电路，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，、之间电压增大 B．图甲中，仅减小的阻值时，可增大、之间的电压 C．图乙中，出现火情时，原线圈输入功率减小 D．图乙中，的滑片下移一点可以降低报警温度，从而提高火灾报警器的灵敏度 7．（25-26高二下·江苏无锡·期末）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。闭合开关，两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表的示数为正。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，电压示数为负 B．若电压表示数为负时，则滑块的速度方向向左 C．若电压表示数为负时，则滑块的加速度方向向左 D．电压表的示数大小随滑块加速度的增大而增大，且成正比 8．（25-26高二下·陕西咸阳·期末）一自动对焦相机中，为了实时监测对焦镜组的位置，设计了一个平行板电容器式位移传感器，其结构如图所示：固定极板M安装在镜筒上且接地，可动极板N与对焦镜组固定连接且可沿水平方向左右移动，初始时两块极板正对放置，传感器工作时，电容器两端始终与电压恒定的电源相连，点是电容器中一固定点，下列说法正确的是（     ） A．电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 B．可动极板N左移时，电容器的电容增大 C．可动极板N左移时，点的电势不变 D．可动极板N左移时，流过定值电阻的电流从流向 限时训练 一、单选题 1．（24-25高二上·四川内江·期末）下列有关电与磁的四幅情景图像，其中说法正确的是（　　） A．对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流 B．对乙：采用劲度系数更大的螺旋弹簧有利于提高磁式电流表的量程 C．对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就能形成电磁波 D．对丁：在电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 2．（25-26高二下·安徽六安·期中）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A．对甲图，电容器处于充电状态，磁场能正在向电场能转化 B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直 C．对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 3．（25-26高二下·甘肃庆阳·期末）关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（     ） A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场 B．变化的磁场产生电场 C．电磁波中每一处的电场方向和磁场方向总是互相垂直，但与波的传播方向平行 D．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 4．（25-26高二上·河南鹤壁·期末）如图所示，电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去。下列说法正确的是（　　） A．增大电容器两板间的距离，能减小振荡电路的频率 B．增加电感线圈的匝数，能增大振荡电路的频率 C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的传播速度等于光速 D．赫兹通过实验证实了电磁波的存在 5．（25-26高二下·广东阳江·期末）麦克斯韦于1873年在著作《电磁通论》中系统阐述了电磁场理论体系，有两个基本假设：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围会产生电场。请判断以下四组电场产生的磁场随时间的变化规律，其中错误的是（     ） A． B． C． D． 6．（25-26高二下·四川资阳·期末）图甲为一个收听广播电台节目的收音机（简笔画），其内部的振荡电路及其电流随时间变化的图像如图乙所示，使用时需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实质为可调电容器，其原理简化图如图丙所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮改变两个铜片的正对面积，从而改变其电容，若收音机收听新闻频道（调频103.5MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．图乙中段时间内，回路的磁场能不断增大，电容器处于充电过程 C．图乙中段时间内，回路的电场能不断减小，电容器所带电荷量不断减少 D．若要调台，改听某音乐频道（调频98.8MHz），则需要将图丙中的动片逆时针旋转 7．（25-26高二下·北京昌平·期末）某LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化关系的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．在时刻，电容器中的电场能最小 B．在时刻，电路中的电流最大 C．从至，电容器极板上电荷量对时间的变化率不断增大 D．从至，电容器极板上电荷量不断增大 8．（25-26高二下·河北保定·期末）在如图甲所示的LC振荡电路中，开关接1给电容器充电，足够长的时间后将开关接2，此后一段时间内通过线圈的电流如图乙所示。下列说法中正确的是（     ） A．逆时针方向为电流的正方向 B．t2~t3时间内电容器内储存的电场能在增大 C．该LC振荡电路的周期为t2 D．将线圈中的铁芯拔出后，振荡电路的周期将变小 9．（25-26高二下·北京东城·期末）如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（     ） A．振荡电流i在减小 B．电场能正在向磁场能转化 C．电容器正处于放电状态 D．电感线圈的感应电动势在减小 二、实验题 10．（25-26高二下·湖北黄冈·期末）某实验小组研究某型号NTC热敏电阻的阻值—温度特性，并据此设计数字温度计。所用器材如下： 热敏电阻（实验温度范围内，其阻值随温度升高而单调减小）； 直流电源（电动势，内阻可忽略）； 定值电阻； 理想电压表V； 开关S； 导线若干； 标准温度计及恒温水浴装置。 实验小组同学按电路图连接好电路。 将热敏电阻置于恒温水浴中，从起每隔一定温度记录一次电压表示数，待温度稳定后读数，实验数据如下表： 25 40 50 60 75 90 100 1.20 1.36 1.50 1.67 2.00 2.50 3.00 请回答下列问题： (1)根据表中时的数据，此时热敏电阻的阻值___________。 (2)实验小组发现，在范围内，与可近似为线性关系。利用和两组端点数据，可得___________，___________。 (3)根据上述线性关系，当电压表示数为时，对应的温度___________（结果保留三位有效数字）。 (4)在电压表的表盘上重新标刻温度刻度，则温度刻度___________（选填“均匀”，“左密右疏”或“左疏右密”）。 11．（25-26高二下·河南许昌·期末）某实验小组在普通实验室内利用如图甲所示的电路研究光敏电阻的特性，电路中定值电阻、，在M、N之间接有电压传感器，闭合开关，用一定强度的光照射光敏电阻，调节电阻箱的阻值使电压传感器的示数为0，记录光照强度和电阻箱的阻值。多次改变入射光的强度，重复上述操作，通过记录的多组实验数据，描绘光敏电阻的阻值随入射光强度的变化规律，如图乙所示。 (1)如图丙所示，甲同学用多用电表“×1k”的倍率挡测量了某状态下光敏电阻的阻值，则该状态下的阻值为______。 (2)某次实验时，电阻箱的阻值如图丁所示，则此时入射光的光照强度为_______。 (3)乙同学通过分析光敏电阻的特性后，参照图乙数据，设计了如图戊所示的光控电路报警器，电路中电源的电压为，内阻可忽略不计，当电流表（内阻不计）的示数大于等于时报警器开始报警，则理论上报警器开始报警时，光敏电阻的阻值为_______，入射光的强度为_______。为满足在上述光照条件下，电流表示数大于时报警，应________（选填“增大”或“减小”）定值电阻的阻值。 12．（25-26高二下·湖南长沙·期末）某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为______Ω。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.25mA，的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为______kΩ。经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。 (3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势V（内阻不计），定值电阻kΩ，长为cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30℃，油液外热敏电阻的温度为70℃（假定液面处热敏电阻温度突变），由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离为______cm。 13．（25-26高二下·广西河池·期末）温度传感器主要用于温度测量与控制、补偿及安全保护，广泛应用于生产生活中。某项目式学习小组为了方便监测劳动基地生态阳光房的温度，设计了如图甲所示的电路，当气温低于时低温指示灯亮，高于时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于10 mA时衔铁被吸引下移，当继电器线圈中的电流大于15 mA时衔铁被吸引上移，控制电路中电源的电动势，热敏电阻的阻值与温度t关系如图乙所示。 (1)若气温升高，电流表A示数将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)若两个继电器线圈的电阻及控制电路电源内阻忽略不计，则定值电阻________。 (3)工作电路中，接线C应与________（选填“A”或“B”）端相连。 (4)实际测试中发现气温上升到时，高温指示灯才开始亮，请你分析其中的原因可能是________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假闯关复习作业09 电磁振荡和电磁波 传感器 目录： 学习目标 考点解析和例题 限时训练 学习目标　1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况。 2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。 3.理解麦克斯韦电磁场理论,了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。4.知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻等敏感元件的特性和应用。 5.学会传感器的简单使用并会制作简单的自动控制装置。 考点一　电磁振荡 1.振荡电流 大小和方向都做周期性迅速变化的电流。 2.振荡电路 产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路,称为LC振荡电路,如图所示。 3.电磁振荡:在LC振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E、线圈内的磁感应强度B发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡。 4.电磁振荡中的能量变化 (1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能。 (2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能。 (3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生周期性的转化。 5.电磁振荡的周期和频率 (1)周期T=2π。 (2)频率f=。 6.振荡电流、极板带电荷量等随时间的变化 (1)图像描述 (2)图表分析(电容器电荷量最大时开始计时) 时刻 (时间) 0→ → → →T 工作过程 放电过程 充电过程 放电过程 充电过程 电荷量q 变小 变大 变小 变大 电压u 变小 变大 变小 变大 电场强度E 变小 变大 变小 变大 电流i 变大 变小 变大 变小 磁感应 强度B 变大 变小 变大 变小 能量转化 E电→E磁 E磁→E电 E电→E磁 E磁→E电 总结提升　LC振荡电路充、放电过程的判断方法 根据电流流向判断 当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程 根据物理量的变化趋势判断 当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程 根据能量判断 电场能增加时充电,磁场能增加时放电 1．（25-26高二下·广东中山·期末）某LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法正确的是（     ） A．电容器正在放电 B．电路中电流强度在减小 C．电路中磁场能正在向电场能转化 D．从上往下看，线圈中电流方向是顺时针 【答案】A 【详解】A．电容器内部电场方向由正极板指向负极板，图中电场竖直向下，故电容器上极板带正电、下极板带负电；根据右手螺旋定则和图示线圈绕向，线圈中的电流由电容器上极板流出，流向下极板，正极板上的正电荷量正在减小，因此电容器正在放电，故A正确； B．理想LC振荡电路的电场能和磁场能分别为， 电容器放电时，电荷量减小，电场能减小，根据能量守恒，磁场能增大，因此电流增大，故B错误； C．电容器正在放电，电场能减小，线圈中的磁场能增大，能量转化方向为电场能向磁场能转化，故C错误； D．图中线圈内部的磁场竖直向上，根据右手螺旋定则，从上往下看，线圈中的电流方向为逆时针方向，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二下·广西河池·期末）上高山、下矿井、出大海、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。目前全球已部署超过260张5G网络，覆盖约的人口。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A．此LC振荡电路产生的电磁波是纵波 B．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在增大 C．若电容器两极板正对面积变小，则电路产生的无线信号电波的频率变大 D．线路中的电流正在增大 【答案】C 【详解】A．振荡电路产生的电磁波是横波，故A错误； BD．电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小，逐渐转化成电场能，故BD错误； C．根据可知，若电容器两极板正对面积变小，则电容器的电容减小。根据可知，电路产生的无线信号电波的频率变大，故C正确。 故选C。 考点二　电磁场与电磁波　电磁波谱 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 周期性振荡电场产生同频率的振荡磁场 周期性振荡磁场产生同频率的振荡电场 2.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远地向周围传播,形成电磁波。 (2)电磁波的传播不需要(选填“需要”或“不需要”)介质。在真空中不同频率的电磁波传播速度相同,都等于光速3×108 m/s。在同一介质中不同频率的电磁波传播速度是不同的,频率越高,波速越小。  (3)v=λf,f是电磁波的频率。 3.无线电波的发射 (1)发射条件:开放电路和高频振荡信号,所以要对传输信号进行调制。 (2)调制方式 ①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。 4.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电路。 (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作检波。检波是调制的逆过程,也叫作解调。 5.电磁波谱 (1)定义:按照电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱叫作电磁波谱。 (2)电磁波谱分析及应用 电磁波谱 频率/Hz 真空中波长/m 特性 应用 递变规律 无线电波 <3×1011 >10-3 波动性强,易发生衍射 无线电技术:通信、广播及其他信号传输 波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,折射率越大,速度越小 红外线 1011~1015 10-3~10-7 热效应 红外遥感技术 可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015~1017 10-7~10-9 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪检查 X射线 1016~1019 10-8~10-11 穿透本领强 工业探伤、医用透视、机场等安检 γ射线 >1019 <10-11 穿透本领最强 工业探伤、医用治疗癌症 6.各种电磁波产生机理 无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生 红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生 X射线 原子的内层电子受激发后产生 γ射线 原子核受激发后产生 3．（25-26高二下·陕西咸阳·期末）关于下列四幅图，说法正确的是（     ） A．图甲中的电流，属于交变电流 B．图乙中的电场中，能产生电磁波 C．图丙中用偏振眼镜观看立体电影，偏振现象说明光是纵波 D．图丁中将交变电压的频率由变为，三只灯泡都将变暗 【答案】B 【详解】A．图甲中，电流的大小随时间做周期性变化，但方向始终为正，没有发生改变，属于脉动直流电，不属于交变电流，故A错误； B．图乙中，电场强度随时间做周期性变化（振荡电场），根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，变化的磁场又产生变化的电场，从而由近及远传播形成电磁波，故B正确； C．图丙中，用偏振眼镜观看立体电影，偏振现象说明光是横波，故C错误； D．图丁中，交流电频率减小，电阻的阻值与频率无关，灯泡亮度不变；电感线圈的感抗，频率减小，感抗减小，对电流阻碍作用减小，灯泡变亮；电容器的容抗，频率减小，容抗增大，对电流阻碍作用增大，灯泡变暗，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二下·山东滨州·期末）关于这四幅图的描述，下列说法正确的是（     ） A．图甲，振荡电路正在充电 B．图乙，真空冶炼炉炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生涡流发热，从而冶炼金属 C．图丙，安检门利用自感现象可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 D．图丁，变化的磁场周围能否产生电场，与是否存在闭合电路有关 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，电容器极板间电场线方向向下，说明上极板带正电，下极板带负电；线圈内部磁感线方向向下，根据安培定则可知，线圈中电流方向从上向下流，即电流从电容器上极板流出，电容器正在放电，故A错误； B．图乙中，真空冶炼炉的线圈中通入高频交流电，产生变化的磁场，炉内金属中产生涡流，涡流产生热量从而冶炼金属，故B正确； C．图丙中，安检门利用的是涡流现象（或互感现象），当携带金属物品经过时，金属物品中产生涡流，涡流产生的磁场影响原磁场从而触发报警，不是利用自感现象，故C错误； D．图丁中，根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，这是客观存在的，与是否存在闭合电路无关，故D错误。 故选 B。 5．（25-26高二下·山东泰安·期末）如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（     ） A．变化的电场一定会产生电磁波 B．红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C．汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D．已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 【答案】C 【详解】A．均匀变化的电场只会产生恒定磁场，不会产生电磁波，只有周期性变化的电场才能激发变化磁场，形成电磁波，故A错误； B．所有电磁波在真空中传播速度均为光速c，红外线、X 射线真空波速相等，故B错误； C．红光波长较长，衍射现象明显，更容易绕过粉尘、雾气中的微小颗粒，远距离传播时穿透效果好，因此刹车灯、雾灯选用红色，故C正确； D．4G、5G 电磁波都在空气中传播，波速近似等于光速c，频率高低不改变空气中的传播速度，故D错误。 故选 C。 考点三　常见的传感器 1.传感器的工作原理: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。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。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。传感器应用的一般模式如图所示: 2.传感器的核心元件 (1)敏感元件:能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 (2)转换元件:能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 (3)信号调整与转换电路:能把输出的微弱的电信号放大的部分。 3.传感器的分类 工作原理 举例 物理 传感器 利用物质的物理特性或物理效应感知并检测出待测对象信息 力传感器、磁传感器、声传感器等 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 离子传感器、气体传感器等 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 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等 4.五种敏感元件的作用和特点 敏感 元件 作用 特点 热敏 电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大 金属热 电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,金属热电阻的阻值随温度的升高而增大,随温度的降低而减小 光敏 电阻 将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量 一般情况下,光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,随光照强度的减弱而增大 霍尔 元件 将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 对于某个确定的霍尔元件,它的厚度d、霍尔系数k为定值,如果保持电流I恒定,则霍尔电压UH就与磁感应强度B成正比(UH=k) 压敏 电阻 将压力这个力学量转换为电阻这个电学量 压敏电阻的阻值随压力的变化而变化 6．（25-26高二下·四川资阳·期末）如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，为光敏电阻（光照越强，电阻越小）、为定值电阻，、接监控装置。如图乙所示为该小区内某感温式火灾报警器的简化电路图，理想变压器原线圈接入的正弦交流电，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度，当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。关于以上两种控制电路，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，、之间电压增大 B．图甲中，仅减小的阻值时，可增大、之间的电压 C．图乙中，出现火情时，原线圈输入功率减小 D．图乙中，的滑片下移一点可以降低报警温度，从而提高火灾报警器的灵敏度 【答案】D 【详解】A．甲电路中，与串联，间电压为两端的电压。有人遮住光线时，光照变弱，（光敏电阻）阻值变大，总电阻变大，总电流减小，，因此间电压减小，故A错误； B．仅减小阻值，由分压公式 可知，减小，减小，故B错误； C．理想变压器原线圈电压不变，匝数比不变，因此副线圈输出电压恒定。出现火情时，温度升高，（热敏电阻）阻值减小，副线圈总电阻减小，总电流增大，输出功率增大，而原线圈输入功率等于输出功率，因此输入功率增大，故C错误； D．滑动变阻器滑片下移，接入电路的阻值减小。报警条件是电流大于临界值，由 得触发报警时，减小，则触发报警需要的更大，而越大对应温度越低，即可以在更低温度触发报警（降低报警温度），提高了报警器灵敏度，故D正确。 故选D。 7．（25-26高二下·江苏无锡·期末）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。闭合开关，两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表的示数为正。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，电压示数为负 B．若电压表示数为负时，则滑块的速度方向向左 C．若电压表示数为负时，则滑块的加速度方向向左 D．电压表的示数大小随滑块加速度的增大而增大，且成正比 【答案】D 【详解】A．设Q点的电势为0，即P点电势若大于零，电压表示数为正；P点电势若小于零，电压表示数为负。此时，R左端电势为，R右端电势为，又因为滑动变阻器接入电路的电阻为定值，滑动变阻器上任一点电流都相等，即电压均匀分布，R中点电势为零。若以R中点为坐标原点，向右为x轴正方向，建立一维坐标系，用x表示滑动片M位置，设R总长度为，结合以上分析可知P点电势满足 若M位于R的中点右侧，，电压示数为正，故A错误； BC．若电压表示数为负时，，M位于R的中点左侧，此时两弹簧弹力的方向均向右，由牛顿第二定律，可知加速度方向也向右，此时速度方向可能向左也可能向右，故BC错误； D．P点电势满足 加速度满足 电压表示数大小为 联立解得 故电压表的示数大小随滑块加速度的增大而增大，且成正比，故D正确。 故选D。 8．（25-26高二下·陕西咸阳·期末）一自动对焦相机中，为了实时监测对焦镜组的位置，设计了一个平行板电容器式位移传感器，其结构如图所示：固定极板M安装在镜筒上且接地，可动极板N与对焦镜组固定连接且可沿水平方向左右移动，初始时两块极板正对放置，传感器工作时，电容器两端始终与电压恒定的电源相连，点是电容器中一固定点，下列说法正确的是（     ） A．电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 B．可动极板N左移时，电容器的电容增大 C．可动极板N左移时，点的电势不变 D．可动极板N左移时，流过定值电阻的电流从流向 【答案】C 【详解】A．电容式位移传感器是通过电容的变化来反映位移的变化，故其是将位移信号转化为电信号的装置，故A错误； B．可动极板N左移时，极板间的有效面积减小。根据平行板电容器的电容决定式可知，电容器的电容减小，故B错误； C．电容器两端始终与电压恒定的电源相连，故极板间电压不变，而板间距离不变，根据可知板间场强不变；M板接地，电势，点为固定点，点到M板的距离不变，则点与M板的电势差不变，故点的电势不变，故C正确； D．可动极板N左移时，电容器的电容减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，电容器处于放电过程；电源的正极与极板N相连，故充电电流从极板N流向电源正极，即流过定值电阻 的电流从流向，故D错误。 故选C。 限时训练 一、单选题 1．（24-25高二上·四川内江·期末）下列有关电与磁的四幅情景图像，其中说法正确的是（　　） A．对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流 B．对乙：采用劲度系数更大的螺旋弹簧有利于提高磁式电流表的量程 C．对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就能形成电磁波 D．对丁：在电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光 【答案】B 【详解】A．对甲，无论线圈匀速转动还是非匀速转动，线圈磁通量一直为0，不会产生感应电流，故A错误； B．对乙，采用劲度系数更大的螺旋弹簧，指针偏转相同的角度，螺旋弹簧的形变量相同的情况下螺旋弹簧的弹力更大，此时线圈所受安培力更大，通过电流表的电流更大，电流表的量程更大，故B正确； C．对丙，周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波，故C错误； D．紫光与红光属于可见光，红外线、紫外线与红光和紫光不同，不属于可见光，故D错误。 故选B。 2．（25-26高二下·安徽六安·期中）下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A．对甲图，电容器处于充电状态，磁场能正在向电场能转化 B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直 C．对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 【答案】B 【详解】A．对甲图，电流流向负极板，可知电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化，故A错误； B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直，故B正确； C．对丙图，根据电磁驱动原理，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体小，否则就不会有感应电流产生，故C错误； D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感线先疏后密，则磁感应强度先减小后增大；磁铁内部向上穿过线圈的磁感线条数不变，外部向下穿过线圈的磁感线先减小后增加，可知磁通量先增大后减小，故D错误。 故选B。 3．（25-26高二下·甘肃庆阳·期末）关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（     ） A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场 B．变化的磁场产生电场 C．电磁波中每一处的电场方向和磁场方向总是互相垂直，但与波的传播方向平行 D．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 【答案】B 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，故B正确； C．电磁波是横波，电磁波中每一处的电场E的方向和磁场B的方向总是互相垂直，且均与波的传播方向垂直，故C错误； D．电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，而机械波的传播依赖于介质，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二上·河南鹤壁·期末）如图所示，电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去。下列说法正确的是（　　） A．增大电容器两板间的距离，能减小振荡电路的频率 B．增加电感线圈的匝数，能增大振荡电路的频率 C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的传播速度等于光速 D．赫兹通过实验证实了电磁波的存在 【答案】D 【详解】A．根据可得增大电容器两板间的距离，电容减小，根据可知振荡电路的频率变大，故A错误； B．增加电感线圈的匝数，自感系数变大，可得振荡电路的频率变小，故B错误； C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，电磁波在真空的传播速度等于光速，故C错误； D．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。 故选D。 5．（25-26高二下·广东阳江·期末）麦克斯韦于1873年在著作《电磁通论》中系统阐述了电磁场理论体系，有两个基本假设：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围会产生电场。请判断以下四组电场产生的磁场随时间的变化规律，其中错误的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．是余弦式周期性变化，时最大，变化率为0，因此时，对应正弦式变化的，A规律正确； B．均匀变化（变化率恒定），产生恒定不变的，B规律正确； C．是正弦式周期性变化，时，变化率最大，因此时最大，对应余弦式变化的，C规律正确； D．是恒定不变的电场，不会产生磁场，应该为0，而图中为非零恒定值，D规律错误。 题目要求选错误的，故选D。 6．（25-26高二下·四川资阳·期末）图甲为一个收听广播电台节目的收音机（简笔画），其内部的振荡电路及其电流随时间变化的图像如图乙所示，使用时需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实质为可调电容器，其原理简化图如图丙所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮改变两个铜片的正对面积，从而改变其电容，若收音机收听新闻频道（调频103.5MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．图乙中段时间内，回路的磁场能不断增大，电容器处于充电过程 C．图乙中段时间内，回路的电场能不断减小，电容器所带电荷量不断减少 D．若要调台，改听某音乐频道（调频98.8MHz），则需要将图丙中的动片逆时针旋转 【答案】D 【详解】A．电磁波的传播不需要靠介质，不同频率的电磁波在‌同种介质‌中传播速率‌不相同‌，仅在‌真空中‌速率相同，故A错误； B．电容器放电过程中，由于线圈自感作用会阻碍电流的增大，放电电流逐渐增大；电流达到最大后，放电结束，线圈自感作用会阻碍电流的减小，进而使电容器充电，电流逐渐减小，充电结束电流为零。 故Oa段时间内，电容器处于放电过程，电容器把电场能转化为线圈的磁场能，回路的磁场能不断增加，故B错误； C．cd段时间内，电容器处于充电过程，电容器所带电荷量不断增加，线圈的磁场能转化为电容器的电场能，回路的电场能不断增加，故C错误； D．振荡电路的固有频率公式 要使LC电路的固有频率减小至与待接收的音乐频道电磁波频率相同，LC振荡电路的固有频率减小，电容增大。 又电容的决定式 所以两个铜片的正对面积增加，即需要将图丙中的动片逆时针旋转，故D正确。 故选D。 7．（25-26高二下·北京昌平·期末）某LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化关系的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．在时刻，电容器中的电场能最小 B．在时刻，电路中的电流最大 C．从至，电容器极板上电荷量对时间的变化率不断增大 D．从至，电容器极板上电荷量不断增大 【答案】B 【详解】A．在时刻，电容器两端电压最大，此时电容器中的电场能最大，故A错误； B．在时刻，电容器两端电压，此时电场能为零，根据能量守恒定律，磁场能最大，电路中的电流最大，故B正确； C．电容器极板上电荷量，电荷量对时间的变化率，即对应图像切线斜率的大小（代表电流大小）。从至，图像切线斜率的绝对值逐渐减小，说明电荷量对时间的变化率不断减小，故C错误； D．从至，电容器两端电压的绝对值逐渐减小，根据可知，电容器极板上电荷量不断减小，故D错误。 故选B。 8．（25-26高二下·河北保定·期末）在如图甲所示的LC振荡电路中，开关接1给电容器充电，足够长的时间后将开关接2，此后一段时间内通过线圈的电流如图乙所示。下列说法中正确的是（     ） A．逆时针方向为电流的正方向 B．t2~t3时间内电容器内储存的电场能在增大 C．该LC振荡电路的周期为t2 D．将线圈中的铁芯拔出后，振荡电路的周期将变小 【答案】D 【详解】A．开关接时，电容器充电，由图甲可知，电源的较长线条端为上端（正极），故电容器上极板带正电。当开关接瞬间，电容器开始放电，放电电流从上极板经线圈流向下极板，此时电路中的实际电流方向为逆时针方向。由图乙可知，在的刚开始放电阶段，电流大小逐渐增加，但图像位于时间轴下方（即电流值为负）。说明实际的逆时针放电电流方向与规定的正方向相反，因此顺时针方向才是电流的正方向，故A错误； B．在时间内，由图乙可知通过线圈的电流大小从逐渐增大到最大值，这说明电路中的磁场能正在逐渐增大。根据振荡电路的能量转化与守恒定律，总能量保持不变，磁场能增大意味着电场能必须减小，即电容器处于放电状态，故B错误； C．振荡电路的周期是指电流完成一次完整周期性变化所需的时间。由图乙的图像可知，电流从时刻开始，经过一个完整的“负向增大负向减小正向增大正向减小”的波形回到时刻的状态，对应的时间跨度为。所以该振荡电路的周期为，而仅为半个周期，故C错误； D．振荡电路的周期公式为 当将线圈中的铁芯拔出后，线圈的自感系数将会减小。由上述公式可知，在电容不变的情况下，自感系数变小必然导致振荡电路的周期变小，故D正确。 故选D。 9．（25-26高二下·北京东城·期末）如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（     ） A．振荡电流i在减小 B．电场能正在向磁场能转化 C．电容器正处于放电状态 D．电感线圈的感应电动势在减小 【答案】A 【详解】A．由电容器电场方向（向上）和回路电流方向可知，此时正电荷向电容器下极板聚集，负电荷向上极板聚集，电容器处于充电过程。 LC振荡电路充电过程中，振荡电流逐渐减小，故A正确； B．充电过程是磁场能转化为电场能的过程，故B错误； C．电容器此时处于充电状态，不是放电，故C错误； D．充电过程中电流逐渐减小，电流的变化率逐渐增大，根据自感电动势公式，电感线圈的感应电动势逐渐增大，D错误。 故选A 。 二、实验题 10．（25-26高二下·湖北黄冈·期末）某实验小组研究某型号NTC热敏电阻的阻值—温度特性，并据此设计数字温度计。所用器材如下： 热敏电阻（实验温度范围内，其阻值随温度升高而单调减小）； 直流电源（电动势，内阻可忽略）； 定值电阻； 理想电压表V； 开关S； 导线若干； 标准温度计及恒温水浴装置。 实验小组同学按电路图连接好电路。 将热敏电阻置于恒温水浴中，从起每隔一定温度记录一次电压表示数，待温度稳定后读数，实验数据如下表： 25 40 50 60 75 90 100 1.20 1.36 1.50 1.67 2.00 2.50 3.00 请回答下列问题： (1)根据表中时的数据，此时热敏电阻的阻值___________。 (2)实验小组发现，在范围内，与可近似为线性关系。利用和两组端点数据，可得___________，___________。 (3)根据上述线性关系，当电压表示数为时，对应的温度___________（结果保留三位有效数字）。 (4)在电压表的表盘上重新标刻温度刻度，则温度刻度___________（选填“均匀”，“左密右疏”或“左疏右密”）。 【答案】(1)600 (2) 1000 8.0 (3)66.7 (4)左疏右密 【详解】（1）由串联电路分压可得 当t=50℃时，U=1.50V 代入数据解得RT=600Ω； （2）[1][2]当t1=25℃时，U=1.20V，RT1=800Ω 当t2=100℃时，U=3.00V，RT2=200Ω 代入线性关系RT=a−bt，可得RT=1000−8.0t，a=1000Ω，b=8.0Ω/℃； （3）由（2）知RT=1000−8.0t 当U=1.80V时，，t≈66.7℃； （4）由，RT=a−bt 联立可得 可见U与t呈非线性关系，温度刻度线是不均匀的，温度越高，RT越小，电压变化越快，高温区刻度更密集，温度刻度是左疏右密的。 11．（25-26高二下·河南许昌·期末）某实验小组在普通实验室内利用如图甲所示的电路研究光敏电阻的特性，电路中定值电阻、，在M、N之间接有电压传感器，闭合开关，用一定强度的光照射光敏电阻，调节电阻箱的阻值使电压传感器的示数为0，记录光照强度和电阻箱的阻值。多次改变入射光的强度，重复上述操作，通过记录的多组实验数据，描绘光敏电阻的阻值随入射光强度的变化规律，如图乙所示。 (1)如图丙所示，甲同学用多用电表“×1k”的倍率挡测量了某状态下光敏电阻的阻值，则该状态下的阻值为______。 (2)某次实验时，电阻箱的阻值如图丁所示，则此时入射光的光照强度为_______。 (3)乙同学通过分析光敏电阻的特性后，参照图乙数据，设计了如图戊所示的光控电路报警器，电路中电源的电压为，内阻可忽略不计，当电流表（内阻不计）的示数大于等于时报警器开始报警，则理论上报警器开始报警时，光敏电阻的阻值为_______，入射光的强度为_______。为满足在上述光照条件下，电流表示数大于时报警，应________（选填“增大”或“减小”）定值电阻的阻值。 【答案】(1)7000 (2)0.5 (3) 2000 0.6 减小 【详解】（1）由图丙，多用电表指针指在“7”刻度，倍率为“×1k”，故阻值为 （2）由图丁，电阻箱的阻值为 由电桥平衡 解得此时光敏电阻阻值 结合图乙数据，对应光照强度为 （3）[1]报警时电流，电源电压，回路中仅有与串联，总电阻 故 [2]由，结合图乙，可知光照强度为 [3]为使同一光照下电流达到才报警，需增大总电流，即减小总电阻，故应减小定值电阻的阻值。 12．（25-26高二下·湖南长沙·期末）某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为______Ω。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.25mA，的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为______kΩ。经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。 (3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势V（内阻不计），定值电阻kΩ，长为cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30℃，油液外热敏电阻的温度为70℃（假定液面处热敏电阻温度突变），由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离为______cm。 【答案】(1) (2) 左 3.0/3 (3)10 【详解】（1）由多用电表欧姆表的读数规则可知，此时热敏电阻的阻值为 （2）[1][2]滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路安全，在开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于最左端，由于和并联，故有 代入数据，解得 （3）设警戒液面到油箱底部的距离为x，温度为30℃时热敏电阻的阻值为，则在油液内的热敏电阻的阻值为 同理，可得油液外的热敏电阻的阻值为 其中，由闭合电路欧姆定律有 其中V，mA， 代入解得cm 13．（25-26高二下·广西河池·期末）温度传感器主要用于温度测量与控制、补偿及安全保护，广泛应用于生产生活中。某项目式学习小组为了方便监测劳动基地生态阳光房的温度，设计了如图甲所示的电路，当气温低于时低温指示灯亮，高于时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于10 mA时衔铁被吸引下移，当继电器线圈中的电流大于15 mA时衔铁被吸引上移，控制电路中电源的电动势，热敏电阻的阻值与温度t关系如图乙所示。 (1)若气温升高，电流表A示数将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)若两个继电器线圈的电阻及控制电路电源内阻忽略不计，则定值电阻________。 (3)工作电路中，接线C应与________（选填“A”或“B”）端相连。 (4)实际测试中发现气温上升到时，高温指示灯才开始亮，请你分析其中的原因可能是________。 【答案】(1)增大 (2)300 (3) (4)电源有内阻或继电器线圈有电阻 【详解】（1）由图乙可知，气温升高，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电流表示数增大。 （2）由图乙可知当温度等于时，热敏电阻，电路中电流等于 由闭合电路欧姆定律 代入数据解得 （3）由题意知，当温度高于时，电流大于，此时继电器的衔铁被吸引上移，高温指示灯亮，故接线应与端相连。 （4）当高温指示灯刚亮时，电路电流为，若考虑继电器线圈和电源内阻，此时热敏电阻比小，对应温度比高。 学科网（北京）股份有限公司 $