(共75张PPT)
教学教法分析
课前自主导学
当堂双基达标
课后知能检测
教学方案设计
课堂互动探究
2 传感器的应用
●课标要求
1．通过实验，知道常见传感器的工作原理．
2．列举传感器在生活和生产中的应用．
●课标解读
1．了解传感器应用的一般模式．
2．了解力传感器在电子秤上的应用．
3．了解温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用．
4．了解光敏元件的工作特性及其在火灾报警器中的应用．
5．感受传感器技术给人类生活带来的便利，拓展学生的设计思路．
●教学地位
本节知识在高考中尽管很少直接命题，但它与现实生活联系较紧密，是以后进一步学习自动控制、信息采集等知识的基础，学习本节时应引起足够的重视．
●新课导入建议
2011年第十二届“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛于2011年11月19日至20日落户国家历史文化名城——江苏省常熟市．各种机器人各显神通，赢得了在场观众的阵阵喝彩．你是否思考过这些机器人是如何实现现场互动以及完成各项复杂任务的呢？通过本节课的学习，你对传感器会有更进一步的理解．
●教学流程设计
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解传感器在日常生活和生产中的应用.
2.了解传感器应用的一般模式.
3.会设计简单的有关传感器应用的控制电路，提高分析问题、解决问题的能力． 1.各种传感器的工作原理及应用．(重点)
2.对各种传感器的特性的理解．(难点)
1.基础知识
2．探究交流
应用传感器的实际工作过程中为什么需要放大电路？
【提示】 因为传感器将非电学量转换为电学量的信号往往很弱，所以一般要通过放大电路放大.
1.基本知识
(1)力传感器的应用——电子秤
①组成及敏感元件：由金属梁和_______组成，敏感元件是_______．
②工作原理
应变片
应变片
③作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．
(2)温度传感器的应用实例
敏感元件 工作原理
电熨斗 双金属片 温度变化时，由于双金属片的上层金属与下层金属的_________不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断
②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到_________时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开
膨胀系数
103_°C
电饭锅 氧感温铁体 ①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到____________时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度”
②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到__________时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开
约103_°C
103_°C
(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图6 2 1甲)
①组成：发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．
②工作原理(如图6 2 1乙)：平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现_______状态，烟雾进入罩内后对光有_____作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻_____．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．
高电阻
散射
变小
2．思考判断
(1)应变式力传感器可以用来测量重力．也可用来测牵引力．( )
(2)常温下，电熨斗上、下触点应当是分离的，温度过高时，触点接触．( )
(3)电饭锅内温度达到100 ℃时，触点分离，切断电源，停止加热．( )
√
×
×
3．探究交流
如图6 2 2所示为一冷库中的自动控温设备，容器中是导电液体，其液面与两个电极刚刚接触，试探究分析其自动控温原理．
【提示】 冷库中温度较低时，导电液体积较小，此时两电极未与导电液接触，制冷机不工作．当冷库中温度升高，致使导电液受热膨胀，体积增大，液面升高，当液面与两电极接触时，电路接通，制冷机开始工作，冷库温度降低，导电液温度降低，液面下降，当液面与电极分离时，电路断开，制冷机停止工作．
【问题导思】
1．分析传感器问题的一般思路是什么？
2．分析传感器问题时要注意哪些方面？
1．分析思路
物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤：
(1)信息采集．
(2)信息加工、放大、传输．
(3)利用所获得的信息执行某种操作．
2．分析传感器问题要注意四点
(1)感受量分析
要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等．
(2)敏感元件分析
明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律．
(3)电路结构分析
认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律．
(4)执行机构工作分析
传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程．
传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图6 2 3中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．
设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V，取g＝10 m/s2.请回答：
(1)把R写成关于F的函数关系：________；
(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处；
(3)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA，这个人的质量是________kg.
压力F/N 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 …
电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 …
1.如图6 2 4所示．两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好
无示数．则线圈中的磁场B的变化情
况和磁通量变化率分别是( )
【答案】 D
【问题导思】
1．你能举出一些生活、生产等方面应用传感器的例子吗？
2．怎样利用传感器实现信息采集和自动控制？
1．生活中的传感器
(1)与温度控制相关的家用电器，如电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器．
(2)红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等．
(3)照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等．
2．农业生产中的传感器
(1)湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水．
(2)温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和湿度监测．由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减少了霉变现象．
3．工业生产中的传感器
(1)生产的自动化和半自动化．用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作．各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等．
(2)在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工．
4．飞向太空的传感器
在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用．这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用．在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等．
如图6 2 5是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 °C)时，会自动断开，且不能自动闭合．S2是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70 °C时，会自动闭合；温度高于80 °C时，会自动断开．红灯是加热指示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500 Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω，两灯电阻不计．
(1)分析电饭煲的工作原理；
(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；
(3)如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？
【审题指导】
【解析】 (1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯被短路不亮，红灯亮，电饭煲处于加热状态．加热到80 °C时，S2自动断开，S1仍闭合．水烧开后，温度升高至103 °C时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态．由于散热，待温度降至70 °C时，S2自动闭合，电饭煲重新加热；温度达到80 °C时，S2又自动断开，再次处于保温状态．
(3)如果不闭合开关S1，开始S2总是闭合的，R1被短路，功率为P1，当温度上升到80 °C时，S2自动断开，功率降为P2，温度降低到70 °C，S2自动闭合……温度只能在70 °C～80 °C之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭．
【答案】 (1)见解析 (2)12∶1 (3)不能煮熟饭
1．明确所用敏感元件的特性．
2．注意串、并联电路的分析与计算．
2．(2014·聊城高二检测)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6 2 6甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个光滑的绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图6 2 6乙所示，下列判断正确的是( )
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
【解析】 当小车有向右的恒定加速度时，球对压敏电阻的压力是恒力，压敏电阻的阻值就保持不变，电路中有恒定的电流，故从乙图可看出，从0到t1，压敏电阻受的压力为恒力(可能为零)，小车可能做匀速运动，也可能做匀加速运动，而从t1到t2时间内，压敏电阻所受压力大于0到t1时的压力，且越来越大，t2到t3时间内，压敏电阻受恒力且大于从0到t1时的压力，故从t1到t2时间内，小车做加速度越来越大的运动，从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动．
【答案】 D
如图6 2 7所示，甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在( )
A．10 ℃ B．20 ℃
C．35 ℃ D．45 ℃
【审题指导】 由题可知，Uab＝0是电热丝加热和停止加热的临界状态，根据串联分压知识可求得Uab＝0时Rt的阻值，然后由乙图读出对应的温度．
【规范解答】 通过审题可知Uab＝0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降．由电路分析可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负．设电源负极的电势为零，
【答案】 C
本题利用热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路．正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻值随温度变化的曲线，是解决本类习题的关键．
1．(多选)关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( )
A．应变片是由导体材料制成的
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压差值也越大
【解析】 应变片多用半导体材料制成，故选项A错，B对．传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对．故正确答案为B、D.
【答案】 BD
2．(2014·龙岩高二检测)下列有关传感器的说法中错误的是( )
A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器
B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器
C．电子秤称量物体质量是利用了压力传感器
D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器
【解析】 生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了烟雾传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C对，D错．
【答案】 D
3．(多选)关于电饭锅的说法正确的是( )
A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性
C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电
D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位
【解析】 电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体，它是由氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的．其特点是常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约103 ℃，失去铁磁性．水沸腾后．由于锅内保持100 ℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至103 ℃时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，它不能自动复位，切断电源，从而停止加热．
【答案】 BD
4．(多选)如图6 2 8是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是( )
A．常温时上下触点是接触的
B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲
C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
【解析】 常温工作时，上下触点是接通的；当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源；原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开，应使调温旋钮上调一些；熨烫棉麻衣物时，温度要升高，则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．
【答案】 ABD
5．(2014·芜湖高二检测)驾驶员酒后驾车已成为安全行驶的重大隐患，为
此全国上下掀起了一场严查酒后驾驶的安全检查行动．芜湖市酒后驾驶集中整治行动于2009年8月15日全面开始，交通警察在执行任务过程中，要使用一种酒精测试仪检测驾驶员是否属于酒后驾驶，其内部结构如图6 2 9所示，
其中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，不同酒精浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪器上的示数就与浓度有对应关系，如果酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A．U越大，表示c越大，c与U成正比
B．U越大，表示c越大，但c与U不成正比
C．U越大，表示c越小，c与U成正比
D．U越大，表示c越小，但c与U不成正比
【答案】 B
【备选习题】(教师用书独具)
1．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )
A．生物传感器 B．红外传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
【解析】 空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C正确．
【答案】 C
2．(多选)家用电烙铁在长时间使用过程中，当暂不使用时，如果断开电源电烙铁会很快变凉，而再次使用时，温度不能及时达到要求；如果长时间闭合电源，又浪费电能．为改变这种不足，现将电烙铁改成如图教6 2 1所示电路，其中R0是适当的定值电阻，R是电烙铁．则( )
A．若暂不使用，应断开S
B．若暂不使用，应闭合S
C．若再次使用，应闭合S
D．若再次使用，应断开S
【解析】 电压恒定不变，保温时应该增加电阻，从而减小功率；故应断开S；同理再次使用时，减小电阻，应闭合S，增大功率．
【答案】 AC
3．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图教6 2 2中实线①所示．由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3(被称为“PTC”的特殊材料)作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示．根据图线分析：
(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？
(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在T________(3)说明熨斗的温度为何能稳定在一定范围内．
【解析】 解答此题的关键是要看懂图中涉及的物理量的含义：图线①说明合金的电阻基本上不随温度的变化而变化；图线②说明在较低的温度下，“PTC”材料的电阻基本不变，但在某一温度范围内电阻会突变．
(1)由图可知，冷态的“PTC”材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小，所以发热功率P＝U2/R较一般电熨斗大，所以在相同的时间内“PTC”升温快．
(2)由图可知，温度自动稳定在T6(3)当熨斗温度升高到T6后，“PTC”材料的电阻急剧增大，电功率变小，此时如果散热功率大于电功率，熨斗温度会下降，当温度降低时，电阻R急剧减小，电功率增大，温度又升高，因而熨斗的温度能稳定在一定的范围内．
【答案】 (1)冷态时PTC电阻很小，电功率很大，所以升温快
(2)6 7
(3)见解析
4．如图教6 2 3所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙．图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：
6 2 3
(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？
(2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？
【解析】 (1)本题是求电路A、B两点的电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可以看作无穷大，因此本电路是R1与R2串联，R3与R4串联，然后它们再并联．设上面部分电流为I上，下面部分电流为I下，要使A点电势等于B点电势，则应有电阻R1上的电压等于R3上的电压，
(2)当在O点施加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽，即R1、R4增大，R2、R3减小，这时A、B两点电势不再相等．
课后知能检测
点击图标进入…1．关于传感器的作用，下列说法正确的有( )
A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B．传感器可以用来采集信息
C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量
D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量
【解析】 传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号电路放大，B、C对．
【答案】 BC
图6 2 10
2．(2014·杭州高二检测)用电流传感 ( http: / / www.21cnjy.com )器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响．如图6 2 10所示，在电路中接入电感线圈，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像会是哪一种 ( )
【解析】 当闭合开关时，通过电感线圈电流是逐渐增大的但并不是均匀增大，一段时间后电流恒定，故选项B正确．
【答案】 B
图6 2 11
3．(2014·潍坊二中高二检测)传感器可 ( http: / / www.21cnjy.com )将非电学量转化为电学量，起自动控制作用，如计算机鼠标中有位移传感器，电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……，演示位移传感器的工作原理如图6 2 11所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑动触头滑动，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 ( )
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
【解析】 由于电压表是理想的，因此滑片P移 ( http: / / www.21cnjy.com )动时，不改变闭合电路的电阻，电源内的电流不发生变化，即电流恒定，A、C错误；物体M运动时，电压表所测电压是变化的，M不动时，电压表示数恒定，B正确，D错误．
【答案】 B
4．(2014·西安一中高二检测)如图6 2 12所示是测定位移s的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化( )
图6 2 12
A．电介质进入极板的长度
B．两极板间距
C．两极板正对面积
D．电介质的种类
【解析】 由原理图可知，要 ( http: / / www.21cnjy.com )测定的位移s发生变化，则电介质进入极板的长度发生变化，从而引起电容的变化，而两极板间距、正对面积及电介质种类均未变化，所以正确答案为A.
【答案】 A
图6 2 13
5．如图6 2 13为一种自动跳闸的闸 ( http: / / www.21cnjy.com )刀开关示意图，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离10 cm.当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( )
A．电流方向C→O B．电流方向O→C
C．电流大小为1 A D．电流大小为0.5 A
【解析】 要使闸刀断开，闸刀应受一向左的磁场力，由左手定则知电流方向应由O→C，由F＝BIL，代入数据得F＝0.2 N，则I＝2A.
【答案】 B
6．(多选)计算机光驱的主要部分是 ( http: / / www.21cnjy.com )激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏光阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图6 2 14所示．其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是( )
图6 2 14
A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压
B．当有光照射R2时，处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
【解析】 R1是光敏电阻，当有光照 ( http: / / www.21cnjy.com )射时，R1的阻值变小，R2上的电压变大，信号处理系统获得高电压．由题意知，当激光头发射脉冲光信号，光脉冲等于零时，信号处理系统获得低电压，这种电压高低交替变化的信号转化为相应的数字，实现自动计数功能，故A、D正确．
【答案】 AD
7．(多选)(2012·江苏高考)某同学设计 ( http: / / www.21cnjy.com )的家庭电路保护装置如图6 2 15所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )
图6 2 15
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
【解析】 由于零线、火线中 ( http: / / www.21cnjy.com )电流方向相反，产生磁场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流，吸起K，切断家庭电路，选项D正确．
【答案】 ABD
8．某电容式话筒的原理示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图如图6 2 16所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距增大过程中( )
图6 2 16
A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
【解析】 薄片P和Q为两金属极板，构成 ( http: / / www.21cnjy.com )平行板电容器，由C＝可知，在P、Q间距增大过程中即d增大，电容C减小，A错误．电容器始终与电源连接．两极板电压不变．据电容的定义式C＝知电荷量减少，B错误．Q板上的正电荷流向M点经N点到电源正极，故φM＞φN，C错误，D正确．
【答案】 D
9．(多选)(2014·潮州高二检测) ( http: / / www.21cnjy.com )压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图6 2 17甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示．则在此过程中 ( )
甲 乙
图6 2 17
A．物体处于失重状态
B．物体处于超重状态
C．升降机一定向上做匀加速运动
D．升降机可能向下做匀减速运动
【解析】 电流表的示数变为2I0且 ( http: / / www.21cnjy.com )保持不变，说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小，压敏电阻所受压力变大，物体处于超重状态，即物体具有向上的加速度，B、D正确，A、C错误．
【答案】 BD
10．将如图6 2 18所示装置安装在沿 ( http: / / www.21cnjy.com )直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测．闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央．当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转．已知，当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏．则：( )
图6 2 18
A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动
B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动
C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动
D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运动
【解析】 因为当火车向左加速运动时， ( http: / / www.21cnjy.com )有向左的加速度，弹簧处于伸长状态，滑片P靠近变阻器C端，电压表的指针向右偏．所以，当滑片P靠近变阻器B端时，电压表的指针将向左偏，此时，弹簧将处于压缩状态，火车具有向右的加速度，火车可能在向右做加速运动，也可能在向左做减速运动，选项A正确，C、D错误；同理可知B错误．
【答案】 A
11．如图6 2 19所示是一种自动控 ( http: / / www.21cnjy.com )制水温的装置，加热电路的两个端P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间？热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间？
图6 2 19
【解析】 P、Q应该分别接到触 ( http: / / www.21cnjy.com )头a、b之间．同时，M、N应该分别接e、f，其工作原理是：当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，使衔铁被吸下，a、b断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻温度降低，电磁铁中电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，使a、b之间连接，加热装置开始加热，从而实现水温控制.
【答案】 P、Q应该分别接在触头a、b之间 M、N应分别接e、f
12．如图6 2 20所示为检测某传感 ( http: / / www.21cnjy.com )器的电路图，传感器上标有“3 V 0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V．求：
图6 2 20
(1)传感器的电阻和额定电流；
(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
【解析】 (1)R传＝eq \f(U,P传)＝ Ω＝10 Ω
所以I传＝＝ A＝0.3 A.
(2)最大电流I＝I传＝0.3 A
电源电压最大值Um＝U传＋U0
U传为传感器的额定电压，
U0为R0m＝10 Ω时R0两端的电压，
即U0＝I传·R0m＝0.3×10 V＝3 V
所以Um＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.
【答案】 (1)10 Ω 0.3 A (2)6 V
