第五章 1 认识传感器 2 常见传感器的工作原理及应用（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册学习笔记（人教版 浙江专版）

本讲义聚焦高中物理“传感器”核心知识点，系统梳理传感器的定义、组成与分类，深入解析光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片及电容式传感器的工作原理，构建从基础概念到实际应用的完整知识支架。 资料通过生活实例（如光控路灯、温度报警器）和例题分析，以模型建构和科学推理培养科学思维，课中辅助教师清晰讲解原理，课后借助课时对点练帮助学生强化知识应用，有效查漏补缺。

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，了解传感器的种类(重点)。2.知道传感器的组成与应用模式。3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片、电容式传感器的工作原理及应用(难点)。 一、传感器及其工作原理 如图甲所示，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当条形磁体靠近干簧管时： (1)会发生什么现象，为什么？ (2)干簧管的作用是什么？ 答案　(1)灯泡会亮，因为当条形磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。 1.传感器 (1)定义：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(通常是电压、电流等电学量)输出，或转换为电路的通断的器件或装置。 (2)功能：把非电学量转化为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制。 2.传感器的种类、组成与应用模式 (1)分类：按传感器的工作原理的不同，把传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。 (2)组成：传感器主要由敏感元件、转换元件组成。 ①敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。 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)应用模式： 例1　关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是(　　) 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 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 答案　D 解析　物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错误；不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出，故B错误；生物传感器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，故C错误，D正确。 例2　(2024·浙江精诚联盟高二月考)传感器的应用越来越广泛，以下关于传感器在生产生活中的实际应用，说法正确的是(　　) A.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.电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器 C.交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D.红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 答案　B 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，导致门被打开，A错误；通过压力传感器，可以使电梯判断是否超出负载，即电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器，B正确；酒精测试仪是气敏传感器，是靠化学反应来工作的，故C错误；红外测温枪是通过接收人体向外辐射的红外线，从而测量人体温度，D错误。 二、光敏电阻 1.特点：在被光照射时电阻发生变化，阻值随光照强度的增强而明显减小。 2.阻值发生变化的原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。 3.作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 4.应用实例：在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。当光被产品挡住时，R1电阻增大(填“增大”“减小”或“不变”)，电路中电流减小，R2两端电压减小(填“增大”“减小”或“不变”)，信号处理系统得到低(填“高”或“低”)电压，每通过一个产品就获得一次低(填“高”或“低”)电压，并计数一次。 例3　(多选)(2024·温州市高二期中)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A、B为相同灯泡，电源电动势为E，内阻为r，Rt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(　　) A.外界光照强度增加时，理想电流表示数减小 B.外界光照强度增加时，通过R0的电流增加 C.外界光照强度增加时，A灯、B灯均变暗 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 答案　BCD 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I总＝，可知电路中总电流增大，理想电流表示数增大，故A错误；电路中总电流增大，由U内＝Ir，可知电源内电压增大，由E＝U内＋U外，可知路端电压减小，所以灯泡A中的电流IA减小，由I总＝IA＋IR0，可知外界光照强度增加时，通过R0的电流增加，故B正确；外界光照强度增加时，灯泡A中的电流IA减小，A灯变暗；由于通过R0的电流增加，所以R0两端的电压增大，又外电压减小，因此B灯两端的电压减小，所以B灯变暗，故C正确；外界光照强度增加时，电路中总电流增大，电源消耗功率P内＝I2r增大，所以该电路不可用于实际光控路灯中，故D正确。 三、金属热电阻和热敏电阻 1.金属热电阻：金属丝制作的温度传感器。金属的电阻率随温度的升高而增大，如图中图线①所示。 2.热敏电阻 (1)热敏电阻指用半导体材料制成的电阻值随温度变化发生明显变化的电阻。如图中图线②所示为某热敏电阻的电阻—温度特性曲线。 (2)热敏电阻分正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两类，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数热敏电阻。常用的是负温度系数热敏电阻。 3.作用：金属热电阻和热敏电阻都能够把温度这个热学量转换成电阻这个电学量。 说明：与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。 将多用电表的选择开关置于电阻挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高时电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央。若在RT上擦一些酒精，多用电表指针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，多用电表指针将如何偏转？ 答案　由于酒精挥发，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，多用电表指针将向左偏转；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻RT温度升高，电阻值减小，多用电表指针将向右偏转。 例4　金属铂的电阻值对温度的变化非常“敏感”，所以可以利用铂的电阻值随温度变化的性质制成铂电阻温度传感器，如图所示的I－U图像中能表示金属铂的电阻值变化情况的是(　　) 答案　C 解析　根据电阻的定义式R＝，可知，I－U图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值的倒数，金属铂的电阻值随温度的升高而增大，则I－U图线上的点与坐标原点连线的斜率随着电压增大逐渐减小，故选C。 例5　(2025·浙江省联考)如图为某温度报警器的电路图。蜂鸣器M两端的电压超过某一数值时会鸣响，热敏电阻RT的阻值随着温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源E的内阻不能忽略。某温度下蜂鸣器不响，温度升高时(　　) A.电压表的示数增大 B.电源输出功率一定增大 C.电源的总功率一定减小 D.温度升高到某一温度时，蜂鸣器可能会鸣响 答案　D 解析　温度升高时，热敏电阻的阻值减小，干路电流增大，电压表示数U＝E－Ir减小，故A错误；由于不知道外电阻与内阻的关系，无法判断电源输出功率如何变化，故B错误；干路电流增大，电源的总功率P＝EI增大，故C错误；温度升高，RT减小，R0两端的电压U0＝IR0增大，当其达到蜂鸣器的阈值时，蜂鸣器就会鸣响，故D正确。 四、电阻应变片 1.金属的电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变(伸长或缩短)时，其电阻也随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象。 2.电阻应变片：除金属电阻应变片外，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压阻效应。 3.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。 4.应用实例：如图所示是一个应变式力传感器，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片。在梁的自由端施加力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小。力F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端的电压变大，下表面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出。力F越大，输出的电压差值也就越大(均填“大”或“小”)。 例6　(2024·宁波金兰联盟高二期中)某位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是(　　) A.在0~t1时间内小车的加速度变大 B.在t1~t2时间内小车做匀减速直线运动 C.在t1~t2时间内小车做加速度减小的加速运动 D.在t2~t3时间内小车一定做匀速直线运动 答案　C 解析　在0~t1时间内电流不变，则压敏电阻的阻值不变，所受的压力不变，加速度不变，故A错误；在t1~t2时间内，电流减小，则压敏电阻的电阻变大，所受的压力减小，则加速度减小，即小车做加速度减小的加速运动，故B错误，C正确；在t2~t3时间内电流不变，与0~t1时间内比较电流变小了，则压敏电阻的阻值变大，所受的压力减小，加速度减小了，但是加速度仍不变，则小车不一定做匀速直线运动，故D错误。 五、电容式传感器 电容式传感器：电容器的电容C取决于极板的正对面积S、极板间距d以及极板间的电介质这三个因素。如果某个物理量的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，通过测定电容器的电容就可以确定这个物理量的变化，那么这种电容器就被称为电容式传感器。 如图是电容式话筒的原理图，话筒的振动膜片上涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个固定金属片，它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离关系来工作，试分析它的工作原理。 答案　电容式话筒利用振动膜片接收空气振动信号，振动膜片与固定电极之间形成一个电容器，两者之间的距离变化会导致其电容的变化。在电容器两端施加恒定的电压，通过电容器的电流就会变化。将这个电流信号进行转换，即可输出音频信号。 例7　(多选)(来自鲁科教材)电容式传感器实质上是一个可变电容器，当某待测量发生变化时，能引起电容器的电容变化。如图是四个电容式传感器的示意图。关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是(　　) A.图(a)的传感器可测量角度 B.图(b)的传感器可测量液面的高度 C.图(c)的传感器可测量压力 D.图(d)的传感器可测量速度 答案　ABC 解析　图(d)的传感器可测量位移，不能测量速度，D错误。 课时对点练 [分值：60分] [1~7题，每题4分] 1.现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为(　　) A.光传感器和位移传感器 B.磁传感器和温度传感器 C.磁传感器和声传感器 D.压力传感器和加速度传感器 答案　A 解析　当人将手机靠近耳朵接听电话时，改变了位移，并且耳朵会挡住光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器，A正确，B、C、D错误。 2.(2024·湖州市高二期末)下列关于传感器说法正确的是(　　) 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 答案　A 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阻这个电学量，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。 3.干簧管是能够感知磁场的常用传感元件，小明在实验中发现一个常开型干簧管，即初始状态两金属片断开，下列哪些操作不能使干簧管闭合(　　) 答案　A 解析　干簧管的簧片触点需要被不同极性磁化才能正常工作，如题图A操作，两簧片磁化后的极性相同，根据“同极相斥”的原理，簧片无法被吸引闭合，则选项A操作不能使干簧管闭合，选项B、C、D操作均能使干簧管闭合。 4.(2024·台州市高二期中)关于以下三个传感器元件，下列说法正确的是(　　) A.图甲，被测物体向左移，则电容器的电容变小 B.图乙，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C.图丙，霍尔元件左右移动时，发生了电磁感应从而产生霍尔电压 D.三个都是位移传感器即将位移量转换为电学量 答案　D 解析　题图甲中被测物体向左移，插入电容器的电介质增加，根据C＝可知，电容器的电容变大，故A错误；题图乙装置中通过物体位置1变化引起线圈的自感系数改变从而将位移量换转成电学量，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变小，故B错误；题图丙中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而发生偏转，不是电磁感应，故C错误；三个都是位移传感器即将位移量转换为电学量，故D正确。 5.(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻(光照强度增大时电阻减小)，电压表为理想电表，当入射光强度增大时(　　) A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 答案　ABC 解析　当入射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则R1两端电压增大，电压表的示数增大，同时电源内电压增大，故电路的路端电压减小，A项正确，D项错误；因路端电压减小，且R1两端电压增大，故R2两端电压必减小，则R2中电流减小，B项正确；因干路电流增大，且R2中电流减小，知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，C项正确。 6.(多选)陶瓷作为一种古老而又重要的工艺品，其制作过程中的温度掌控直接影响到陶瓷成品的质量。如图所示是制陶过程中一种监控温度的报警原理图，R为滑动变阻器，用来调节电路报警温度，调节完成后保持滑片不动。R0为定值电阻，RT为热敏电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压低于设定值时，报警器就会自动报警。针对此电路，下列说法正确的是(　　) A.报警器的作用是防止制陶过程中温度过高 B.当制陶过程中温度升高时，电源的效率增加 C.当制陶过程中温度降低时，定值电阻R0上消耗的功率减小 D.如果使报警温度提高，需要将滑动变阻器R的滑片向左滑动 答案　AD 解析　因为报警器两端的电压低于设定值时，报警器就会自动报警，即热敏电阻的阻值低于某一阻值，即温度高于某一温度时，报警器会自动报警，故A正确；当温度升高时，外电阻减小，电源的效率降低，故B错误；当温度降低时，热敏电阻阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，R两端电压减小，电源内电压减小，路端电压增大，故并联部分两端的电压增大，定值电阻R0上消耗的功率增加，故C错误；在提高温度后，报警器上的报警电压与之前相等，热敏电阻的阻值减小了，如果使报警温度提高，则回路中的电流要增加，滑动变阻器接入电路的阻值要减小，所以滑片需要向左滑动，故D正确。 7.(多选)(来自教材改编)(2024·杭州市高二期中)如图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变，其形变达到一定程度后两触点便分开。通过调节调温旋钮，可使升降螺钉上下移动进而带动弹性铜片上下移动。则(　　) A.常温下，电熨斗的上下触点是接触的 B.温度升高时，双金属片会向下弯曲 C.需要更高温度熨烫时，要调节升降螺钉下移 D.需要更高温度熨烫时，要调节升降螺钉上移 答案　ABC 解析　常温下，双金属片不弯曲，电熨斗的上下触点是接触的，A正确；当温度升高时，因双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片，则金属片向膨胀系数小的发生弯曲，即向下弯曲，触点断开，B正确；需要更高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并使弹性铜片下移，当温度较高时，金属片弯曲程度较大触点才会断开，C正确，D错误。 [8~11题，每题6分] 8.霍尔元件是一种磁传感器，是重要磁敏元件之一。如图所示水平放置长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，霍尔元件中的载流子为负电荷。则下列说法正确的是(　　) A.该元件能把电学量转换为磁学量 B.左表面的电势高于右表面 C.如果用该元件测赤道处的磁场，应保持元件上表面呈水平状态 D.如果霍尔元件中的电流大小不变，则左、右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比 答案　D 解析　霍尔元件把磁学量转换为电学量，A错误；由于霍尔元件中的载流子为负电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，B错误；如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的上表面保持水平，则左、右表面间无电势差，C错误；根据qvB＝q得，U＝Bdv，又I＝nqSv，联立解得U＝，可知保持电流不变，则左、右表面的电势差与磁感应强度成正比，D正确。 9.(来自教材改编)(2024·北京卷)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 答案　D 解析　由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与M偏离R中点的距离x成正比，由牛顿第二定律可知2kx＝ma，k为弹簧的劲度系数，m为滑块的质量，则a与x成正比，故电压表的示数与物体的加速度成正比，B错误；若电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误；若电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确。 10.如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗。光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，R0为定值电阻，下列判断正确的是(　　) A.当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压 B.当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压 C.扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响 D.扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作 答案　B 解析　信号处理系统获得的电压是R0两端的电压，当扫描笔头在黑色线条上移动时，R相当于大电阻，根据闭合电路欧姆定律，回路电流很小，R0两端的电压很低，信号处理系统获得低电压；当扫描笔头在白色间隔上移动时，R相当于小电阻，回路电流较大，R0两端的电压较高，信号处理系统获得高电压，A错误，B正确；如果扫描速度发生变化，在信号处理系统中高低电压的时间间隔就会发生变化，从而无法正确判断黑、白条纹宽度，可能出现错误识别信息，C错误；扫描笔头外壳出现破损时，外面的光就会进入光敏三极管，从而出现错误信息，导致不能正常工作，D错误。 11.(2024·杭州市高二期末)如图甲表示某金属丝的电阻R随温度t变化的情况。如图乙把这段金属丝与电池、理想电流表串联起来，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为温度刻度(相邻温度刻度值的差相等)，就得到了一个简单的电阻温度计。下列说法正确的是(　　) A.与t1相比，t2应标在电流更大的刻度上 B.电阻温度计上温度刻度排列是均匀的 C.若电池变旧，温度的测量值较实际值偏大 D.温度越高，电阻温度计的精度越高 答案　C 解析　由题图甲可知，t1点对应的电阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，同理，t2点应该标在电流值比较小的刻度上，故A错误；由题图甲得R＝R0＋kt，根据闭合电路的欧姆定律I＝，联立解得t＝，可知t与I不是一次线性关系，电流表的刻度是均匀的，所以电阻温度计的刻度是不均匀的，故B错误；温度越高，金属丝的电阻越大，通过电流表的电流就越小，所以指针的偏转角就越小，则温度越高，电阻温度计的精度就越低，故D错误；电池内阻变大后，根据闭合电路欧姆定律I＝，可知电流测量值会偏小，导致温度测量值较实际值偏大，故C正确。 12.(8分)(2024·台州市高二期末)在汛期，对水库、河流高水位的实时监测至关重要，某物理兴趣小组计划利用压力传感器设计水库高水位预警系统，已知压力与水位高度成正比，满足F＝kh(k＝2 N/m)，通过查阅资料得到压力传感器的电阻Rt和受到的压力之间的关系如表所示。 压力F/N 10 20 30 40 50 60 电阻Rt/kΩ 4.6 2.8 1.8 1.2 0.8 0.6 某同学利用上述压力传感器Rt、电动势E＝3.0 V(忽略内阻)的电源、定值电阻R(有0.6 kΩ、1.2 kΩ、1.8 kΩ三种规格可供选择)、控制开关和报警装置设计了甲、乙两种电路。要求当水位上升到高度h＝20 m，a、b之间的电压降至2.0 V时，控制开关开启报警装置，不考虑控制开关对电路的影响，则应选择的电路是　　　　(选填“甲”或“乙”)，定值电阻应选择的规格是　　　　(选填“0.6 kΩ”“1.2 kΩ”或“1.8 kΩ”)；若要求在较低的水位开启报警装置，则定值电阻R的阻值应　　　(选填“增加”或“减少”)。  答案　乙　0.6 kΩ　增加 解析　由于a、b之间的电压降至2.0 V时，控制开关开启报警装置，而压力与水位高度成正比，压力越大，压力传感器的电阻Rt越小，当压力增大时，压力传感器的电阻减小，回路总电阻减小，电流增大，定值电阻两端电压增大，压力传感器两端电压减小，可知，报警装置应该与压力传感器并联，即应选择的电路是乙。当水位上升到高度h＝20 m时，压力传感器承受的压力F＝2×20 N＝40 N，结合表格数据可知，压力传感器电阻为Rt＝1.2 kΩ，此时a、b之间的电压降至2.0 V，则有R＝ Ω＝0.6 kΩ。若要求在较低的水位开启报警装置，由于水位较低时，压力较小，压力传感器电阻较大，报警时，a、b之间的电压仍然需要降至2.0 V，此时定值电阻两端电压仍然为1.0 V，由于回路电流较小，则定值电阻R的阻值应增加。 学科网（北京）股份有限公司 $