5.1-5.2认识传感器、常见传感器的工作原理及应用 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理课件围绕传感器展开，涵盖其概念、工作原理、常见元件及应用，通过自动灭火装置、楼道感应灯等情境问题导入，连接电学知识，搭建非电学量转化为电学量的学习支架。 其亮点是结合物理观念与科学思维，以情境探究和题型训练为核心，如电子温度计、电子秤等实例，帮助学生理解传感器原理，培养分析能力。学生能深化知识应用，教师可高效开展教学。

第五章 1　认识传感器　2　常见传感器的工作原理及应用 学习 目标 1.知道什么是传感器,理解传感器的工作原理。(物理观念) 2.掌握制作传感器的常用元件:光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、电阻应变片的基本特性及工作原理。(物理观念) 3.体会传感器将非电学量转化为电学量的意义。(科学思维) 4.了解传感器在生产、生活中的应用。(科学思维) 基础落实·必备知识全过关 一、神奇的传感器 传感器能够感受诸如力、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　　　　、　　　　等电学量,或转换为　　　　　　。把　　　　　　____________转换为　　　　　,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。 电压 电流 电路的通断 非电学量 电学量 二、传感器的种类 根据被测量的不同,可分为　　　、　　　、　　　、　　　、　　　　、　　　　_______等传感器;根据具体工作原理的不同,可分为 　　　　　、　　　　　、　　　　　　、　　　　　　、　　　　、　　　　　　、　　　　　　等传感器。  【要点提示】 传感器也可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。 　　　　　　 声 光 压力 位移 加速度 温度 电阻式　 电容式 电感式 光电式 热电式　 磁电式 压电式 三、传感器的组成与应用模式 [　　　　元件]→[　　　　元件] [信号调整与转换电路]→  敏感 转换 四、光敏电阻 1.光敏电阻是　　　　　　　　中常见的光敏元件。  2.硫化镉是一种半导体材料,无光照时,载流子　　　　,导电性能　　;随着光照的增强,载流子　　　　,导电性变　　。  3.光敏电阻能够把　　　　　这个光学量转换为　　　　这个电学量。 光电传感器　 极少 差 增多 好 光照强弱 电阻 五、金属热电阻和热敏电阻 1.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。　　　　　　　　　　　____________________和　　　　　　　　就是传感器中常见的感知温度的敏感元件。  2.金属的电阻率随温度的升高而　　　　,用金属丝可以制作温度传感器,称为　　　　　　。  3.金属热电阻和热敏电阻都能够把　　　　这个热学量转换为_________　　　　这个电学量。 金属热电阻 热敏电阻 增大 热电阻 温度 电阻 六、电阻应变片 1.金属导体在外力作用下发生机械形变(伸长或缩短)时,其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象,称为金属的电阻应变效应。 2.除了金属电阻应变片外,常用的电阻应变片还有半导体电阻应变片,它的工作原理是基于半导体材料的______________。  3.电阻应变片能够把　　　　　　这个力学量转换为　　　　这个电学量。  【要点提示】 光敏电阻、热敏电阻和电阻应变片都属于电阻式传感器,都是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化。 压阻效应 物体形变 电阻 微思考·情境探究 情境1某自动灭火装置中,有一个器件能感知环境温度,当温度升高到一定值时,它将温度信号转化为电信号,触发电路接通,启动灭火装置。这个器件是什么?它的核心作用是什么? 提示 这个器件是传感器;核心作用是将温度(非电学量)转化为电信号(电学量),实现非电学量的检测与自动控制。 情境2一个电路中串联了热敏电阻和小灯泡,当用手握住热敏电阻(温度升高)后,小灯泡变亮;松开手(温度降低)后,小灯泡变暗。热敏电阻的阻值随温度如何变化?这一现象利用了热敏电阻的什么特性? 提示 热敏电阻的阻值随温度升高而减小、温度降低而增大;利用了热敏电阻“阻值随温度变化”的特性,将温度变化转化为电流变化。 情境3楼道自动感应灯的控制电路中,装有光敏电阻,白天光照充足时,光敏电阻阻值小,灯不亮;夜晚光照微弱时,阻值变大,灯亮起。光敏电阻的阻值与光强的关系是什么?它的核心作用是什么? 提示 光敏电阻的阻值随光强增强而减小、光强减弱而增大;核心作用是将光强(非电学量)转化为电阻(电学量),实现对电路的自动控制。 情境4某磁强计中使用霍尔元件,将其放入磁场中,当磁场方向垂直于霍尔元件平面时,元件两端会产生一定的电压(霍尔电压),且磁场越强,霍尔电压越大。霍尔元件能将什么非电学量转化为电学量?它的应用场景是什么? 提示 能将磁感应强度转化为电学量(电压);应用场景是测量磁场强弱(如磁强计)、判断磁场方向,也用于磁悬浮列车、手机指南针等设备。 情境5电子秤的内部装有应变片,当物体放在秤盘上时,应变片受到压力发生形变,其阻值随之变化,电路中的电流也会变化,通过测量电流就能得出物体的质量。应变片的阻值随形变如何变化?它利用了什么原理? 提示 应变片的阻值随形变(伸长或压缩)而变化,形变越大,阻值变化越明显;利用了“形变(力学量)→阻值(电学量)”的转化原理。 基础转化·夯实基础提能力 基础转化点1 对传感器的认识 AI解读传感器是将非电学量(如力、热、光、声、温度、湿度等)转换为便于测量、处理的电学量的装置,是信息采集的核心器件。它由敏感元件、转换元件等组成,能感受外界信息并按规律转化为电信号,广泛应用于自动控制、检测、智能家居、工业测控等领域,实现自动化、智能化的感知与反馈。 1.全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端,R'是定值电阻,R'≫R。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况,你认为电压表应该接在图中的　　　　两点之间,请按照你的接法回答:当油箱中油量减少时,电压表的示数将　　　　(选填“增大”或“减小”)。 增大 b、c 解析 由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动,从而引起R两端电压的变化,且当R'≫R时,UR=IR,可视为UR与R成正比,所以电压表应接在b、c两点之间;当油量减少时,R的金属滑片上移,接入电路的电阻增大,电压表示数将增大。 2.(2026浙江湖州高二期末)下列关于传感器的说法正确的是(　　) A.光敏电阻可以把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 B.霍尔元件可以把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量 C.电阻应变片可以把电阻这个电学量转换为物体形变这个力学量 D.热敏电阻可以把电阻这个电学量转换为温度这个热学量 解析 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量,故A正确;霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,故B错误;电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换成电压这个电学量,故C错误;热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故D错误。 A 基础转化点2 常见传感器的工作原理与应用 AI解读常见传感器将力、热、光、声、磁等非电学量转化为电信号。光敏电阻随光照增强电阻减小,用于光控开关;热敏电阻随温度改变阻值,用于温控报警;霍尔元件感知磁场,用于测速、计数;电容式传感器可测位移、湿度。它们依靠材料电学特性随外界条件变化工作,广泛用于自动控制、检测与智能化设备。 3.利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特性可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随温度t变化的情况①。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源,理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路②。用该半导体作测温探头,把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是(　　) A.温度降低,流过半导体的电流增大 B.该电子温度计表盘上温度刻度是均匀的 C.和tA相比,tB应标在电压较大的刻度上 D.若电池用久后内阻r变大,用该温度计测量 的温度要比真实值偏高 D 解析 温度降低,由图乙可知半导体的阻值增大,电路中总电阻增大,则总电流变小,故流过半导体的电流减小,故A错误。由图乙可知半导体的电阻R=r0-kt,半导体两端的电压U=,则该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的;温度越高,U越小,即tA应标在电压较大的刻度上,tB应标在电压较小的刻度上,故B、C错误。若电池用久后内阻r变大,根据U=,可知相同的R值时U值偏小,则用该温度计测量的温度要比真实值偏高,故D正确。 教你析题 读取题干 获取信息 ① 半导体的电阻R随温度的升高而减小,半导体的电阻R与温度的关系式R=r0-kt ② 半导体和电阻R0串联,电压表测半导体两端的电压 教你破题 4.有一种测量物体重力的电子秤,其电路原理图如图中的虚线所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(实质上是一个阻值可随压力变化的电阻)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)。不计踏板的质量,已知电流表的量程为2 A,内阻为1 Ω,电源电动势为12 V,内阻为1 Ω,电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)。下列说法正确的是 (　　) A.该秤能测量的最大体重是1 600 N B.电流表G的量程越大,则能测量的最大体重越小 C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的0.375 A处 D.该秤可以通过电路规律转换成F=3 200+关系进行刻度转换 C 解析 电路中最大电流为2 A,由闭合电路欧姆定律得E=I(r+R+rA),可解得压力传感器R的最小值为4 Ω,由电阻R随压力F变化的函数式R=30-0.01F,可得最大压力为F=2 600 N,即该秤能测量的最大体重是2 600 N,故A错误;由闭合电路欧姆定律和电阻R随压力F变化的关系,可得E=I(r+30-0.01F+rA),可知电流表G的量程越大,I越大,则能测量的最大体重F越大,故B错误;踏板空载时,F=0,R=30 Ω,由闭合电路欧姆定律得E=I1(r+R+rA),解得空载时的电流I1=0.375 A,故C正确;由闭合电路欧姆定律和电阻R随压力F变化的关系可得E=I(r+30-0.01F+rA),变形得F=3 200-,故D错误。 5.(2026江西赣州高二期末)某同学制成了一种电容式加速度仪,结构如图所示。A、B两板间连接有劲度系数为k的、用绝缘材料制成的轻弹簧,A板固定在运动物体上,B板可自由运动,B板质量为m,电容器的带电荷量保持恒定,两板与电压传感器连接。物体不动时,弹簧长度为d,电压传感器的示数为U,当物体向右做匀加速直线运动,稳定时,电压传感器的示数为0.8U,不计一切摩擦,则物体运动的加速度大小为(　　) A.　　B.　　C.　　D. A 解析 根据C=、C=、E=,可得E=,由于电容器所带电荷量恒定,因此当两板间的距离改变时,板间的电场强度恒定,则,解得d'=0.8d,根据牛顿第二定律k×(d-d')=ma,解得a=,故选A。 学以致用·随堂检测全达标 题型1 神奇的传感器 1.（2025上海市延安中学期中）关于传感器应用的一般模式，下列说法正确的是( ) C A.非电信息 传感器 电信息 调整与转换电路 B.电信息 调整与转换电路 传感器 非电信息 C.非电信息 传感器 调整与转换电路 电信息 D.非电信息 调整与转换电路 传感器 电信息 【解析】 传感器是通过将非电学量信号转换成电信号来工作的，被测非电学量信号经 敏感元件和转换元件（ 敏感元件和转换元件是传感器基本部分。）作用后，所 输出的电信号一般都很微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要通过信号调整 与转换电路把这个电信号放大。传感器应用的一般模式为：非电学量信号 传感器 调整与转换电路 放大的电信号。故选C。 . . 31 2.（2026陕西宝鸡期末）许多办公楼及宿舍楼的楼道中的电灯白天不亮，到了晚上能够 自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下列有关该 传感器的说法正确的是( ) C A.该传感器能够测量的物理量是位移和温度 B.该传感器能够测量的物理量是位移和光强 C.该传感器能够测量的物理量是光强和声音 D.该传感器能够测量的物理量是压力和位移 【解析】 楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮与光传感器有关；晚上有人经 过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光 强和声音。故选C。 32 题型2 传感器的种类 3. 下列关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的说法，正确的是 ( ) D A.物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业不能用于化工 领域 B.化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电 学量信号 C.生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作 D.生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求 33 【解析】 物理传感器是利用材料的物理特性或物理效应制作而成的传感器，在化 工领域也可以使用，如温度传感器等。 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，且不论哪种传感器都可以将非电学量信号转换成电学量信号输出。 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，能够使 用的前提是生物物质保持生物活性，因而对使用的环境有一定的要求，并不是在任意温 度条件下工作。 34 4.（2026河北石家庄阶段检测）某智能扫地机器人在工 作时，能够自动识别地面材质并调整吸尘功率。如图 所示，当它从硬质地板移动到地毯上时，内置的感应 装置检测到气压变化，从而判断地面材质并切换工作 模式。该感应装置最可能使用的传感器类型是( ) C A.湿度传感器 B.温度传感器 C.压力传感器 D.光电传感器 【解析】 由于地面材质不同导致气流阻力变化，从而引起扫地机器人内部气压变化， 扫地机器人通过检测内部气压变化进而判断出地面材质。这种基于气压变化的检测方式 属于压力传感器的应用。故选C。 35 5.（2026湖北名校联考）下列是关于传感器应用的几幅图片，说法正确的是( ) B A.图甲中宾馆的自动门能“感受”到人走近，主要 利用的是声音传感器 B.图乙中测量血压的压力传感器是把压力信号转 化为电信号的一种装置 C.图丙中机器人的“眼睛”在它碰到障碍物前会自 动避让，因为机器人的“眼睛”是力传感器 D.图丁中酒精气体传感器主要由感应器、压力 传感器、电阻、电容等元件组成 36 【解析】 宾馆的自动门能“感受”到人走近，是因为安装了红外线传感器，从而能 感知红外线。 测量血压的压力传感器是把压力信号转化为电信号的一种装置。 机器人的“眼睛”在碰到障碍物前自动避让，其“眼睛”一般是光传感器（如红外传感 器等），通过检测前方物体反射的光等信息来感知障碍物，而不是力传感器，力传感器 一般用于检测力的大小等情况。 酒精气体传感器主要由感应器、电路（包含电阻、电容等元件构成的检测电路等） 组成，与压力传感器无关。 37 题型3 光敏电阻 6.（多选/2026河南开封阶段检测）为了助力未来乡村建设，小明设计了如图所示的农村 光控路灯电路，以实现自动亮度控制。图中、为相同灯泡，电源电动势为 ，内阻为 ， 为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。下列判断正确的是( ) BD A.外界光照强度增加时，电流表示数减小 B.外界光照强度增加时，通过 的电流增加 C.该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时， 灯、 灯均变亮 D.该电路不可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，电源 消耗功率增大 38 【解析】 外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由 可知电路中总电流增大，电流表示数增大。 由A选项分析知电路中总电流增大，由 可知电源内电压增大，由 可知外电路电压减小，所以灯泡中的电流减小，由 可知外 界光照强度增加时，通过 的电流增加。 外界光照强度增加时，灯泡中的电流减小，灯变暗，由于通过 的电流 增加，所以两端的电压增大，又外电路电压减小，因此灯两端的电压减小，所以 灯变暗；又电路中总电流增大，电源消耗功率 增大，所以该电路不可用于实际 光控路灯中。 39 题型4 金属热电阻和热敏电阻 7.（2025陕西西安八十五中期末）如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出）， 闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上 述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法正确的是( ) D A.该传感器利用了钨丝的化学性质 B.该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度） C.该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡 D.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性 【解析】 由题可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，利用该特性制作的温 度传感器，能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 该传感器利用了钨丝的物理性质，敏感元件和转换元件都是钨丝。 40 8.（2026浙江杭州阶段练习）如图所示是“液面报警器”的原 理示意图，其中是热电式元件。当 未露出液面时，如图甲 所示，指示灯几乎不亮；当 露出液面时，指示灯明显变亮， 如图乙所示。已知液体温度小于当地环境温度。对这个装置， 下列判断正确的是( ) B A.是金属热电阻 B. 是热敏电阻 C.元件的电阻率随温度的升高而增大 D.图甲中的温度高于图乙中 的温度 【解析】 由题意知，液体温度小于当地环境温度，则题图甲中 的温度 低于题图乙中的温度。题图乙中指示灯明显变亮，说明题图乙中的电阻比题图甲中 的电阻小，则 在温度高时电阻小，是热敏电阻。 综上所述，温度越高，的电阻越小，则 的电阻率随温度的升高而减小。 41 题型5 电阻应变片、压敏电阻 9. （2025浙江金华一中月考）电阻应变片是一种将被测件上的 形状变化转换成为一种电信号的敏感器件，其阻值会随着机械形变 而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来研究 其阻值与拉力大小之间关系的电路，其中电压表和电流表都是理想 电表，、 两点之间连接的是金属丝应变电阻，把一重物悬挂在金 属丝中间。当把悬挂重物的质量增大时，下列说法正确的是( ) B A.电流表示数变大 B.电压表示数变大 C.电压表与电流表示数变化之比变大 D.电压表与电流表示数变化之比变小 42 【解析】 由题意，当把悬挂重物的质量增大时，金属丝被拉伸，长度增大， 而横截面积减小，根据电阻定律 可知,金属丝的电阻增大，根据闭合电路的欧姆 定律可知电流表示数变小，根据串联分压规律可知电压表示数变大。 设滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表和电流表示数分别为和 ，根据 闭合电路的欧姆定律可知 ，根据上式可知电压表与电流表示数变化之 比不变。（电压表与电流表示数之比等于金属丝的阻值，电压表与电流表示数变化之比 等于电源内阻和滑动变阻器接入电路的阻值之和。） . . . . 43 10.（2026江苏南京师大附中月考）科技小组利用压敏电阻制作汽车油量深度表的装置如 图甲所示，把电流表A改装成量程为的汽车油量深度表，已知压敏电阻 的阻值 与容器内所装汽油的深度 的关系如图乙所示（电源内阻忽略不计，电流表为理想电 表）。下列说法正确的是( ) 44 A.接通开关前，滑动变阻器的滑片应置于“ ”端 B.改装后的深度刻度是均匀的 C. 深度应该对应电流表的示数为零 D.若要把深度表的量程从改为，滑动变阻器的滑片应该向“ ”端调节 √ 45 【解析】 为保证电路安全，接通开关前，滑动变阻器 接入电路中的阻值应该 最大，滑片应置于“ ”端。 设容器所装汽油的深度为时，对应电流表的示数为 。由题图乙可知，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。 由题图乙可知，当汽油的深度为时，压敏电阻的阻值为 ，根据闭合 电路欧姆定律有，所以 深度对应电流表的示数不为零。 若要把深度表的量程从改为，则电流表满偏时 接入电路中的阻值减 小，由，可知滑动变阻器接入电路中的阻值变大，滑动变阻器的滑片 应 该向“ ”端调节。 46 题型6 电容式传感器 11.（2026甘肃陇南阶段检测）电容式位移传 感器示意图如图所示，当被测物体在左、右 方向发生位移时，电介质板随之在电容器两 极板之间移动。为判断被测物体是否发生位 B A.均匀增大 B.保持恒定 C.均匀减小 D.先增大后减小 【解析】 当物体向右匀速运动时，则电介质板进入电容器的长度 均匀减小，根据 可知电容均匀减小，电压不变，根据，可知 均匀减小，所以流 过电流表的电流保持恒定。故选B。 移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容 器的电容与电介质板进入电容器的长度之间满足关系 ，则当被测 物体向右匀速运动时，流过电流表的电流 ( ) 47 12.（2026湖北荆州期中）如图所示为手机自动计步器的原理图，电容器的一个极板 固 定在手机上，另一个极板 与两个固定在手机上的轻弹簧连接，人带着手机向前加速运 动阶段与静止时相比，手机上的电容器( ) C A.电容变大 B.两极板间电压升高 C.两极板间电场强度变小 D.两极板所带电荷量增加 48 【解析】 人带着手机向前加速运动时， 极板向后运动，电容器两极板间的距离 变大，由 可知手机上的电容器的电容变小。 电容器始终与电源相连，所以人带着手机向前加速运动阶段与静止时相比，手机 上的电容器两极板间电压不变。 由 可知电容器两极板间电压不变，极板间的距离变大，则两极板间电场强度 变小。 由电容的定义式 可知电容器的电容变小，两极板间电压不变，则两极板所带 电荷量减少。 49 题型7 霍尔元件 13.（多选/2026福建福州期末）汽车装有加速度传感器，以测量汽车行驶时的纵向加速度。 加速度传感器有一个弹性梁，一端夹紧固定，另一端连接宽为的霍尔元件 ，如图 所示。汽车静止时，霍尔元件处在上下正对的两个相同磁体中央位置，如果汽车有一向 上的纵向加速度，则霍尔元件离开中央位置而向下偏移，偏移程度与加速度大小有关。 当霍尔元件通入从左往右的恒定电流时，电子定向移动速度为 ，汽车的行驶速度为 ， 为霍尔电压。下列说法正确的是( ) 50 A.当汽车有向上的加速度时，霍尔元件前表面比后表面的电势低 B.汽车速度越大， 也越大 C.若汽车的纵向加速度为0，加大电流，则 也越大 D.若霍尔元件所处的磁场磁感应强度为，则 【解析】 当汽车有向上的加速度时，霍尔元件离开中央位置而向下偏移，则霍尔 元件所处位置的磁场方向向上，根据左手定则可知，金属导体中的自由电子在洛伦兹力 的作用下，向前表面运动，所以前表面比后表面的电势低。 若霍尔元件所处的磁场磁感应强度为 ，则根据电子所受洛伦兹力等于电场力 可知，解得,其中 是自由电荷的定向移动速率，不是汽车的速 度，所以汽车速度越大， 不一定会随着增大。 若汽车的纵向加速度为0，则霍尔元件在两磁极的中间位置，则，则 ， 即使加大电流，则 也不会增大。 √ √ 51 能力提升 14.（2025陕西西安期末）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（该电阻特性是光照越强，导电性越好）、为定值电阻，、 接监控 装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。 下列说法正确的是( ) 52 A.图甲中，当有人通过而遮住光线时，、 之间电压减小 B.图甲中，仅减小的阻值时，可增大、 之间的电压 C.图乙中，温度升高至时，灯 亮报警 D.图乙中，温度升高至时，灯 亮报警 【解析】 题图甲中，当有人通过而遮住光线时，光照变弱， 阻值变大，根据 “串反并同”，可知、 之间电压减小。 题图甲中，仅减小的阻值时，回路电流增大，根据 ，可知 、 之间的电压减小。 题图乙中，温度升高至 时，回路导通，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下 来，灯亮报警，灯 熄灭。 √ 53 15.（多选/2026江苏常州期中）霍尔元件是一种重要的磁传感器，利用霍尔元件将电压 表改装为磁强计的原理如图所示，导电物质为电子的长方体霍尔元件三边棱长分别为 、、，放在与它垂直的匀强磁场中。当恒定电流 （由电流表显示）通过霍尔元 件时，在它的前后两个侧面之间会产生霍尔电压，通过电压表示数可以计算出匀强磁场 磁感应强度 的大小，下列说法正确的是( ) BC A.是电压表 的“+”接线柱 B.电压表的示数与磁感应强度 的大小成正比 C.为提高磁强计的灵敏度，可适当减小 D.为提高磁强计的灵敏度，可将滑动变阻器的触头 向右 调节少许 54 【解析】 根据左手定则可知，内侧带负电，外侧带正电，是电压表 的“-”接线 柱。 根据电流的微观表达式可得 ，根据电场力和洛伦兹力的等量关系可得 ，联立可得，可知电压表 的示数与磁感应强度 的大小成正比。 减小，增大，可提高检测灵敏度。（ 根据可知， ，当 减小时， 变大，说明磁场发生变化时，电压表变化更明显，灵敏度更高。） 滑动变阻器的触头向右调节少许，电流减小， 减小，检测灵敏度降低。 . . 55 16.（多选/2025湖南常德期末）如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传 感器，尺寸目前可以做到 ，可集成于手机内部，用来检测手机的 姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的 部分随手机一 起运动时，质量块 是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化， 出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处 理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以 及旋转，这样就可以 无死角检测手机运动。下列说法正确的是( ) 56 A.在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍 然可以使用 B.可以测量出任意情况下手机相对地面的速度 C.这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行 定位 D.改变电容的值是通过改变正对面积和板间距 来实现的 √ √ 57 【解析】 这种传感器的使用原理是惯性，跟重力无关，所以在外太空，完全失重 的情况下，这种传感器仍然可以使用。 这种探测器可以测出手机的前后左右和上下以及旋转的运动状态，但不可以 测量出任意情况下手机相对地面的速度，也不可以测量地磁场强度，进行 定位。 由题图可知，手机上的部分与质量块 发生相对移动时，电容的正对面积和板间 距发生变化，所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距 来实现的。 58 $