微点1 传感器及理解
1．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
2．(多选)传感器在现代生产生活中的应用十分广泛．下列传感器中，输入物理量为温度的是( )
A．热敏电阻
B．电阻应变片
C．金属热电阻
D．电容式位移传感器
3．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器( )
A．压力传感器 B．红外线传感器
C．温度传感器 D．生物传感器
4．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连有一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两个金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化．与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是( )
A．温度传感器 B．压力传感器
C．磁传感器 D．光传感器
5．(多选)有些楼道照明灯的控制电路具有这样的功能：当楼道里很昏暗时，出现声音灯就开启；而在楼道里明亮时，即使有声音灯也没有反应．既可以方便照明，又可以节约用电．这样的照明灯的控制电路中，一定接入了哪几种传感器( )
A．温度传感器 B．光传感器
C．声音传感器 D．热传感器
6．如图所示，电吉他的弦是磁性物质．当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，然后把声音播放出来．下列说法正确的是( )
A．电吉他是光电传感器
B．电吉他是温度传感器
C．电吉他是声音传感器
D．弦改用尼龙材料原理不变
7．(多选)如图所示是电子电路中常用到的一种称为“干簧管”的元件．关于干簧管，下列说法正确的是( )
A．干簧管接入电路中相当于电阻
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关
D．干簧管是一种能感知磁场的传感器
8．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电．当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可知道人体脂肪所占的比例，下列说法中不正确的是( )
A．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
B．脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例
C．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
D．人在沐浴之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
9．[2023·山东烟台高二期末]某同学设计了一个如图所示的加速度传感器，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着，R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比，两个电池E的电压相同．按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转．将此加速度传感器固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动．下列说法正确的是( )
A．当物体向左加速运动时，电压表的指针将向左偏
B．若电压表的示数不变，则说明物体做匀速直线运动
C．若电压表的示数增大，则说明物体的速度正在增大
D．电压表表盘上各刻度对应加速度值的刻度是均匀的
10．[2023·北京顺义高二牛栏山期中]传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似．不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能．关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是( )
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D．丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的
[答题区]
题号 1 2 3 4 5
答案
题号 6 7 8 9 10
答案
微点1 传感器及理解
1．答案：B
解析：传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，A错误，B正确；传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，D错误．
2．答案：AC
解析：热敏电阻是将温度信号转化为电压(电阻)信号输出的，A正确；电阻应变片是将压力信号转化为电压(电阻)信号输出的，B错误；金属热电阻是将温度信号转化为电压(电阻)信号输出的，C正确；电容式位移传感器，是将位移信号转化为电压(电阻)信号输出的，D错误．
3．答案：A
解析：洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同量的水所产生的压力转换成电学量，运用的是压力传感器．故A正确，B、C、D错误．
4．答案：B
解析：小金属片被按下时，作用的压力不一样，小金属片下移的距离不同，两个极板之间的距离不同，电容就不同，即将压力这个力学量转换为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，B正确，A、C、D错误．
5．答案：BC
解析：根据题意，楼道照明灯受光亮和声音的影响，故一定接入了光传感器和声音传感器．故选BC.
6．答案：C
解析：物理传感器利用的是物理效应，比如光电效应、磁电效应等，能将被测信号量的微小变化转换成电信号．本题中当弦振动时，线圈中产生感应电流，把声音这种非电学量转换为电流这种电学量，属于声音传感器，故C正确，A、B、D错误．
7．答案：CD
解析：将两个磁性材料制成的簧片密封于玻璃管中，簧片端面互叠，但留有空隙，当干簧管处在磁场中时，两个簧片被磁化而接通，以实现自动控制，所以干簧管接入电路中相当于开关，可见干簧管是一种能够感知磁场的传感器，所以AB错误，CD正确．
8．答案：B
解析：利用脂肪几乎不含水分，其导电性和其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来计算体脂肪率，B错误，A正确；激烈运动之后，人在沐浴之后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，CD正确．故选B.
9．答案：D
解析：当物体有向左的加速度a时，滑块所受的弹簧的合力向左，滑块向右移动，根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势高于Q端的电势，则电压表的指针将向零点右侧偏转，故A错误；若电压表的示数不变，说明物块所处的位置不变，则所受合力恒定，加速度恒定，则说明物体做匀变速直线运动，故B错误；若电压表的示数增大，则说明物体离中心位置的距离增大，则物体的合外力增大，即加速度增大，但加速度方向和速度方向可能同向或反向，则物体的速度可能增大或减小，故C错误；设滑动变阻器的长度为L，加速度为a时，电压表的示数为U，则有2kx＝ma，U＝·2E，
联立解得U＝·a，
由于U与a成正比，所以表盘的刻度应是均匀的，故D正确．
10．答案：D
解析：甲图中，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．如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，A正确；乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高．这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确；丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点．当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确；丁图干簧管利用磁场控制电路的通断，不是利用电磁感应原理工作的，D错误．微点2 光敏电阻、热敏电阻及霍尔元件
1．(多选)如图所示，这是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( )
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
2．学校为了预防病毒的传播，每天用体温枪检测师生进校门时体温，该装置可能采用了( )
A．红外线传感器 B．压力传感器
C．生物传感器 D．声波传感器
3．(多选)下列器件中应用光敏传感器的是( )
A．光电鼠标器 B．红外报警器
C．测温仪 D．电子秤
4．(多选)电阻R随温度T变化的图像如图所示．下列说法正确的是( )
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
C．图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D．图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
5．(多选)如图所示，电路中A、B两点之间分别接入定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )
A.若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是热敏电阻
B．若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，则这只元件一定是定值电阻
C．若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是光敏电阻
D．若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，则这只元件一定是定值电阻
6．[2023·云南昆明高二昆明期末](多选)教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的，在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了，而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮，其原理图如图所示．下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是( )
A．白天有光照时，光传感器自动闭合
B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合
C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合
7．下图中关于传感器的应用，说法正确的是( )
A．干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的
B．机器人“眼睛”利用了光传感器
C．红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
D．火灾报警器是通过感知温度触发报警的
8．(多选)如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置，则( )
A．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高
B．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低
C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
9．(多选)为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈接交流电压u＝220sin (100πt)V，图中电压表和电流表为理想电表，RT为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，则下列说法正确的是( )
A．变压器输入与输出功率之比为3∶1
B．变压器副线圈中电流的频率为50 Hz
C．当RT处温度升高时，电压表示数不变
D．当RT处温度升高时，电流表示数减小
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，信号处理系统获得低电压
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可能无法正常工作
11．某温控电路的原理如图所示，RM是负温度系数的热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在15～27 ℃的环境中工作．当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备．下列说法正确的是( )
A．环境温度降低，RM的阻值减小
B．环境温度升高，Uab变大
C．滑片P向下移动时，Uab变大
D．调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度
12．霍尔元件是一种磁传感器，是实际生活中的重要元件之一．如图所示为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化为磁学量
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
13．[2023·江苏南京高二期末]某同学想用一只半导体热敏电阻Rt制作一支能测量水温的温度计．他查阅资料获得了图1所示的该热敏电阻的R t特性曲线，并设计了图2所示的温度计电路，图中R0＝100 Ω，电压表的量程是0～3 V，电源电动势恒定，内阻可不计．他的制作目标是温度计的测量范围是0～100 ℃，且水温100 ℃时电压表指针偏转达到最大位置．则( )
A．电源的输出电压为3 V
B．水温越高，电压表的示数越小
C．电压表的0刻度对应水温0 ℃
D．水温55 ℃时电压表的示数为2.4 V
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
题号 8 9 10 11 12 13
答案
14.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关，当R的温度等于120 ℃时，电流表示数I1＝3 mA，求：
(1)电流表G的内阻Rg.
(2)当电流表的示数I2＝1.8 mA时，热敏电阻R的温度．
微点2 光敏电阻、热敏电阻及霍尔元件
1．答案：AD
解析：严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，故A正确，B错误；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，故C错误；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，故D正确．
2．答案：A
解析：红外线有热效应，体温枪是根据红外线的热效应造成的测温装置．故选A.
3．答案：AB
解析：光电鼠标器中装有红外发射管(LED)和红外接收管，其中的红外接收管就是光传感器，当鼠标移动时，滚球带动码盘转动，使红外接收管收到断续的脉冲信号，这样的脉冲信号经过处理后就可以描述出光标移动的位移了，故A正确；红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的，故B正确；测温仪是温度传感器，常用热敏电阻、金属热电阻、热电偶或红外线敏感元件，通过改变元件的电阻或电路的电压来达到测量温度的目的，故C错误；电子秤是力传感器，由金属梁和应变片组成，当发生形变时其电阻会发生变化，常用的一般应变片在被拉伸时，其电阻会变大，在被压缩时，其电阻会变小，外力越大，应变片的形变就越大，应变片的电阻变化就越大，因此，可以用应变片的电阻大小表示出外力的大小，故D错误．故选AB.
4．答案：BD
解析：金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，且灵敏度高，所以A错误，B正确；图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度差，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C错误，D正确．
5．答案：AC
解析：热敏电阻的阻值随温度变化较大，而光敏电阻和定值电阻的阻值不随温度变化，所以置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的这只元件一定是热敏电阻，欧姆表示数不变化的元件可能是光敏电阻或定值电阻，A正确，B错误；光敏电阻的阻值随光的强度变化较大，而热敏电阻和定值电阻的阻值不随光的强度变化，所以用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大的这只元件一定是光敏电阻，欧姆表示数不变的元件可能是热敏电阻或定值电阻，C正确，D错误．故选AC.
6．答案：BC
解析：天亮时光控开关自动断开，天黑时闭合，有人走动发出声音，声控开关闭合；两个开关同时闭合，灯就会自动亮，所以两个开关应相互影响同时符合闭合条件．故选BC.
7．答案：B
解析：干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，故A错误；机器人“眼睛”利用了光传感器，故B正确；红外测温枪是接受人体向外发射红外线的强弱，从而测量人体温度，故C错误；火灾报警器是利用烟雾对光的反射工作的，故D错误．故选B.
8．答案：BC
解析：R1是光敏电阻，当有人通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路的欧姆定律得U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，可得A、B间的电压U增大，故C项正确；当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．
9．答案：BC
解析：理想变压器输入与输出功率之比为1∶1，故A错误；变压器副线圈中电流的频率不变，为f＝＝＝Hz＝50Hz，故B正确；RT处温度升高时，不会影响变压器的输入电压值，故C正确；RT处温度升高时，电阻值减小，原副线圈的匝数及原线圈电压不变，则副线圈电压不变，R1为定值电阻，由I2＝，可知，电流表示数增大，故D错误．
10．答案：D
解析：当扫描笔头在黑色线条上移动时，光敏三极管呈高阻抗，处于断路状态，所以R0两端的电压为零，信号处理系统获得低电压，同理，在白色间隔上移动时信号处理系统时电路总电阻小而电流大因此R0两端电压高而获得高电压，AB错误；扫描速度不同，信号处理系统接收到的同一黑色线条(白色间隔)产生的低(高)电压时间不同，C错误；外壳破损，外界光线可能会照到光敏三极管上，导致信息读取错误，D正确．故选D.
11．答案：D
解析：环境温度降低时，RM的阻值变大，A错误；环境温度升高，RM的阻值减小，则Uab变小，B错误；滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变大，回路电流减小，则Uab变小，C错误；由C可知，调节滑片P的位置能改变临界温度，D正确．
12．答案：D
解析：霍尔元件是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，则无电压产生，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．
13．答案：D
解析：根据图像可知，水温100℃时Rt＝100Ω，此时电压表指针偏转达到最大位置，即3V，根据题意可知U＝R0
解得E＝6V
内阻不计，所以电源输出电压为6V，故A错误；
根据U＝R0可知，水温越高，热敏电阻阻值越小，电压表的示数越大，故B错误；
水温0℃时Rt＝500Ω
根据U＝R0＝1V，故C错误；
水温55℃时Rt＝150Ω
根据U＝R0＝2.4V，故D正确．
14．答案：(1)1000Ω (2)20℃
解析：(1)由题图乙知热敏电阻R的温度在120℃时，电阻为2kΩ，闭合电路的电流为I1＝3mA
根据闭合电路的欧姆定律得：
Rg＝－R＝(－2×103) Ω＝1000Ω.
(2)当电流表的示数I2＝1.8mA时
R＝－Rg＝(－1×103) Ω＝4000Ω
由题图乙可知，当热敏电阻R阻值为4000Ω时，热敏电阻的温度为20℃.微点3 电容式传感器及应用
1．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．下列通过改变电容器两极板正对面积实现信号传递的是( )
A．图(a)、图(b) B．图(b)、图(c)
C．图(c)、图(d) D．图(a)、图(d)
2．传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容．若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏．当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是( )
A．电容器的电容将减小
B．灵敏电流表指针向左偏转
C．M点的电势比N点的低
D．若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化
3．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．若声源S发出频率恒定的声波使a振动，则( )
A.a振动过程中，a、b板间的电场强度不变
B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变
C．a振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流
D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大
4．(多选)如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，电流由四边电极流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知( )
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了较厚手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作
5．[2023·浙江杭州高二期中]如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图．金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框左右移动(不能上下移动)，电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器．关于该传感器的说法正确的是( )
A．汽车保持静止时，电容器不带电
B．汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同
C．汽车由静止突然向右加速，电路中有逆时针方向的电流
D．汽车向右做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流
6.
利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为位置固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体(矿井中含有杂质的水)，A、B、C构成电容器．若矿井渗水(导电液体深度增大)，则电流( )
A．从b向a，A、B、C构成的电容器放电
B．从a向b，A、B、C构成的电容器放电
C．从b向a，A、B、C构成的电容器充电
D．从a向b，A、B、C构成的电容器充电
7．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图．称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移．则( )
A．电容器储存的电能减少
B．电容器的电容减小，带电荷量减小
C．膜片下移过程中，电流表有a到b的电流
D．电子秤是一个压力传感器，稳定后电容器两板间电压等于电源电动势
8．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙处放有另一片小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式C＝E计算，式中常量E＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，当键被按下时，此小电容器的电容C发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm2，键未按下时两金属片间的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需被按下( )
A．0.45 mm B．0.3 mm
C．0.2 mm D．0.15 mm
9．[2023·北师大附中高二上期中](多选)微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的．如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中R为定值电阻．下列对传感器描述正确的是( )
A．静止时，电流表示数为零，电容器M极板带正电
B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热
[答题区]
题号 1 2 3 4 5
答案
题号 6 7 8 9
答案
微点3 电容式传感器及应用
1．答案：A
解析：由图可知图(a)、图(b)通过改变电容器两极板正对面积实现信号传递；图(c)通过改变电容器两极板的距离实现信号传递；图(d)通过改变电容器两极板间的电介质实现信号传递．故选A.
2．答案：C
解析：由题可知，电容器的电压不变，当待测压力突然增大时，F向上压膜片电极，由C＝，可知d减小，电容增大，故A错误；由题可知，电容器的电压不变，若F向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成逆时针方向的电流，则灵敏电流计指针向右偏；电流从N流向M，故M点的电势比N点的低，故B错误，C正确；若电流计示数稳定且不为零，说明电容器正在充放电，电容器的电容变化，说明压力F变化，故D错误．
3．答案：D
解析：由于平行板电容器两极板与电源两极相连接，因此两极板间的电压U保持不变，根据E＝，C＝可判断A错误，D正确．再由Q＝CU可知，B错误．由于Q变化，电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，C错误．
4．答案：AB
解析：电容式触摸屏在原理上是把人体当作电容器的一个极板，把导体层当作另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，两个极板的正对面积越大，电容越大，故B正确，C错误；如果戴了较厚手套或手持不导电的物体触摸屏幕时没有反应，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误．
5．答案：B
解析：汽车保持静止时，Q＝CU，电容器带电，故A错误；汽车静止时与匀速直线运动时，电容器的电容相同，故B正确；当汽车突然向右匀加速直线运动时，根据牛顿第一定律可知，弹力大小不变，弹簧长度不变，则电容器电介质相对于电容器向左运动，由C＝可知电容变大，因两极的电压不变，则电容器的电荷量变大，电路中有顺时针方向的电流，故C错误；汽车向右做匀加速运动过程中，加速度不变，弹簧伸长量不变，电容器充电完成后，不再有电流，故D错误．
6．答案：D
解析：由题图可知，导电液体和导体芯构成了电容器，可近似为平行板电容器，由C＝可知，当液面升高时，电容器极板正对面积S增大，故电容增大，A、C间电势差不变，再由C＝知，电容器电荷量增大，因此电容器处于充电状态，电流从a向b，故选D.
7．答案：D
解析：根据电容器表达式C＝
当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式C＝
由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，则电容器储存的电能增加，所以AB错误；膜片下移过程中，电容器充电，则电流表有b到a的电流，选项C错误；电子秤是一个压力传感器，当压力稳定后，电容器停止充电，电路中的电流为零，即电流表示数为零，两极板的电势差不变，等于电源的电动势，所以D正确．故选D.
8．答案：D
解析：计算机键盘是一个电容式传感器，由题意知是通过改变两极板间距来改变电容，得到相应的电信号．又因两极板间距减小，电容变大，设原间距为d0，按下后两极板间距为d时电子线路恰能检测出必要的信号．根据C＝E，可得ΔC＝ES(－)，代入数据得d＝0.45mm.由题意可知，恰能使电子线路检测出必要信号，所需按下的距离至少为0.6mm－0.45mm＝0.15mm，故D正确．
9．答案：AC
解析：静止时，N极板处于平衡状态，两弹簧的弹力之和等于N极板的重力，两极板之间的距离d不变，根据C＝，则电容器的C不变，根据Q＝CU，电压不变，则电容器的电荷不会发生变化，故电流表示数为零，M极板与电源正极相连，故M极板带正电，故A正确；由静止向前加速，加速度向前，两弹簧的弹力之和要大于N极板的重力，弹簧的弹力增大，弹簧被压缩更多，M、N之间的距离d增大，根据C＝，故电容器电容C减小，根据Q＝CU，则电容器的电荷量减小，N极板与电源负极相连，故其带负电，电荷量减小时，负电荷由N极板流向电源负极，故电流由b到a流过电流表，故B错误，C正确；保持向前匀减速运动时，加速度恒定，故M、N极板之间的距离d也会维持在一个稳定值，电容器稳定之后，电路相当于断路，电路中没有电流流过，此时电阻R不会发热，故D错误．微点4 温度传感器和压力传感器
1．[2023·高二课时练习](多选)如图是苹果自动分拣装置的示意图．该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果．R1为压力传感器．R2为可调电阻，R2两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强，下列有关说法正确的是( )
A．压力越大R1越大
B．压力越大R1越小
C．调节R2的大小可以起到保护电路的作用
D．调节R2的大小可以改变苹果筛选的标准
2．[2023·高二课时练习](多选)如图为某一型号电熨斗工作示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度上升时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变．现需要用该电熨斗对衣物加热至温度为120 ℃ ，关于该装置工作原理，下列说法正确的是( )
A．常温下，该装置触点是接触状态
B．常温下，该装置触点是分离状态
C．若被加热衣物温度无法达到120 ℃，则需要将调温旋钮向下旋转
D．若被加热衣物温度无法达到120 ℃，则需要将调温旋钮向上旋转
3．[2023·江苏盐城高二练习]电饭锅的结构如图所示，电饭锅中应用了温度传感器，它的主要元件是感温铁氧体，其特点是常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是温度上升到103 ℃时，就失去了铁磁性，不能被磁铁吸引了．这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”．已知水沸腾时电饭锅内温度为100 ℃，下列说法正确的是( )
A.当温度达到“居里点”时，感温铁氧体的磁性最强
B．如果用电饭锅烧水，在水沸腾后，电热板电源开关会自动断开
C．煮饭时水刚沸腾，锅内还有一定的水时，电热板电源开关不会自动断开
D．煮饭前是常温，感温铁氧体具有较强的磁性，永磁体被吸引，不用压下开关按钮就可以自动煮饭
4．[2023·北京朝阳区高二下期末]某电子秤的原理简图如图所示．AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连，下端固定．弹簧原长时，P1和P2均指在A端．若P1、P2间出现电压，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量．已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，重力加速度为g.在托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体时电压为零．则( )
A．校准零点时，不需要移动滑动头P2
B．校准零点时，两滑动头间的距离为
C．滑动头P1滑至B端时，被称物体的质量为
D．被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为m＝U
[答题区]
题号 1 2 3 4
答案
微点4 温度传感器和压力传感器
1．答案：BD
解析：压力越大，若R1越小，则总电阻越小，总电流越大，故R2两端电压越大，则电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强，所以大苹果从下面的轨道通过，小苹果从上面轨道通过，可以起到自动分拣大小苹果的效果，反之则不能，故A错误，B正确；通过调节R2的大小，可以改变R2的两端的电压，则可以改变电磁铁对分拣开关的衔铁吸引力的强弱，从而改变苹果筛选的标准，故C错误，D正确．
2．答案：AC
解析：常温下，电熨斗的上下触点接触，电热丝工作，故A正确，B错误；温度过高时，上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变，双金属片左侧向下弯曲，触点分离，电路断开，所以为了达到120℃，则需要将调温旋钮向下旋转，接通电路，故C正确，D错误．
3．答案：C
解析：温度上升到“居里点”时，感温铁氧体就失去了铁磁性，故A错误；如果用电饭锅烧水，在水沸腾后温度为100℃，无法达到“居里点”，电热板电源开关不会自动断开，故B错误；煮饭时水刚沸腾，锅内还有一定的水，此时温度为100℃，无法达到“居里点”，电热板电源开关不会自动断开，故C正确；煮饭前是常温，感温铁氧体具有较强的磁性，有弹簧在永磁体不会被吸引，不可以自动煮饭，故D错误．
4．答案：D
解析：未放被称物体时电压为零，即P1、P2两点等势，校准零点时，需要移动滑动头P2，让两滑动头水平对齐，故A、B错误；放上的被称物体的质量为m1时P1滑至B端，弹簧被压缩长度为L，则有kL＝(m0＋m1)g，解得m1＝－m0，故C错误；未放被称物体时，两滑动头P1、P2校准零点后距A点的距离为x0，kx0＝m0g，放上的被称物体质量为m时，两滑动头P1、P2间距离为x，有k(x0＋x)＝(m0＋m)g，设滑动变阻器最大阻值为R，由欧姆定律知两滑动头P1、P2间的电压为U＝IRx＝Rx，又因滑动变阻器是均匀的，有＝，联立解得m＝U，故D正确．微点5 门窗防盗报警电路
1．如图所示是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是( )
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C．电磁铁工作时，上端为S极
D．当有人闯入保密室时，b灯亮
2．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出).经实际试验，可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态．门打开时两灯的发光情况及R2两端电压UR2与门关闭时相比( )
A．红灯亮，UR2变大
B．绿灯亮，UR2变大
C．绿灯亮，UR2变小
D．红灯亮，UR2变小
3．图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用．图乙为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起．当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声．下列有关说法正确的是( )
A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B．触发器可以由铜制成
C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D．本装置是利用电流的磁效应工作的
[答题区]
题号 1 2 3
答案
4.如图所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电．
(1)房卡的作用相当于一个________(填电路元件名称)接在干路上．
(2)如图所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器．当继电器工作时，cd相吸，ab便接通．请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路．
5．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过120 ℃时，系统报警．
提供的器材有：
热敏电阻(该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在120 ℃时阻值为700.0 Ω)；
报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏)；
电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)；
直流电源(输出电压为U约为18 V，内阻不计)；
滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；
滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)；
单刀双掷开关一个，导线若干．
在室温下对系统进行调节，调节的报警系统原理电路图如图所示．
(1)电路中应选用滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”).
(2)按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________ Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________．
②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________．
(3)滑动变阻器滑片的位置________(选填“不变”“向左滑动”或“向右滑动”)，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．
(4)若要将此系统改为光敏电阻控制的报警系统，要求当光敏电阻的光照达到或超过某一特定值时，系统报警，且光敏电阻在这一特定值时的电阻为650 Ω，则需将上述电路中的________换成光敏电阻，并将电阻箱的阻值调到________ Ω，然后重复上述操作即可．
6．热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原理图．
(1)由图甲可知，热敏电阻R1的阻值随着温度的升高而________(选填“增大”或“减小”)；
(2)闭合开关S1、S2，为了使温度过高时报警器铃响，开关c应接在________(选填“a”或“b”)处；
(3)保持开关S1、S2闭合，若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动．
微点5 门窗防盗报警电路
1．答案：D
解析：电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，选项A错误；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数及有无铁芯有关，选项B错误；由题图可知电磁铁工作时线圈中电流的方向，根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为N极，选项C错误；当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，b灯所在电路接通，b灯亮，选项D正确．
2．答案：D
解析：当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，则总电阻减小，总电流I增大，R2两端电压UR2＝E－I(R1＋r)减小，R2中电流IR2＝减小，所以R3中电流IR3＝I－IR2增大，电磁继电器产生的磁场增强，把衔铁吸下，红灯亮，选项D正确．
3．答案：A
解析：门关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确；触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误；无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误；本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误．
4．答案：(1)电键 (2)8－7，4－5，6－9，1－3，2－10
解析：(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入插槽中，所有房间内的灯和插座都不工作，所以房卡相当干路上的开关；
(2)将干簧管与电源E、线圈连成一个回路，将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路，即按8－7，4－5，6－9，1－3，2－10连接起来，构成正常的电门卡电路，如图．
5．答案：(1)R2 (2)①700 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏
②c 报警器开始报警 (3)不变 (4)热敏电阻 650
解析：(1)电压为18V，而报警时的电流为10mA；此时电阻约为R＝Ω＝1800Ω；而热敏电阻的阻值约为700Ω，故滑动变阻器接入电阻约为1100Ω，故应选择R2.
(2)①因要求热敏电阻达到120℃时报警，此时电阻为700Ω，故应将电阻箱调节至700Ω，然后由最大调节滑动变阻器，直至报警器报警，故开始时滑片应在b端，目的是避免接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏；②将开关接到c端与电阻箱连接，调节滑动变阻器直至报警器开始报警即可，然后再接入热敏电阻，电路即可正常工作．
(3)滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．
(4)需将上述电路中的热敏电阻换成光敏电阻，并将电阻箱的阻值调到650Ω，然后重复上述操作即可．
6．答案：(1)减小 (2)a (3)左
解析：(1)由图甲可知，温度升高热敏电阻阻值减小；(2)左边控制电路电流变大，电磁铁磁性变强，开关接触a点，要使温度过高时报警器报警，则c应接在a处；(3)滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，在温度更高时控制电路才能有足够大电流，使磁铁有足够大引力吸引开关，因此滑片向左移．微点6 光控开关电路
1．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是( )
A．二极管两极接反
B．R1与RG位置颠倒
C．R1阻值太小
D．灯泡被断路
2．[2023·全国高二假期作业](多选)如图所示，用小灯泡模仿光控电路，A、Y之间为斯密特触发器，RG为光敏电阻，R1为可变电阻；J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点，下列说法正确的是( )
A．天色变暗时，A端输入高电势，继电器吸引Ja，路灯点亮
B．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调大些
C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调小些
D．二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路，防止损坏集成电路
3．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的( )
4．为节能减排，保护环境，公共场所使用声、光控照明系统，声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的工作要求(电源及电流表内阻不计)，其示意图如图甲所示．
(1)声控开关和光控开关的连接方式为________(填“串联”或“并联”).
(2)其中光控开关的结构如图乙所示，现用多用电表测量电磁继电器的等效电阻，将多用电表的选择开关置于“×1”挡，再将红，黑表笔________，调零后，测量的示数如图丁所示，则电磁继电器的等效电阻为________ Ω.光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx)的变化关系如图丙所示，由图丙可知随光照强度的增加，光敏电阻的阻值________.
(3)已知光控开关的电源电动势为3.0 V，电阻箱的阻值为10 Ω.若设计要求当流过电磁继电器的电流为0.05 A时，光控开关闭合，则此时的照度约为________ lx.为了节约用电，需要降低光照度值，应该把电阻箱的阻值调________.
5．为了减少碳排放，减少能源浪费．一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)：
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表：
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 5.8 3.7 2.3 2.0 1.8
根据表中已知数据，由图像法可求出照度为0.6 lx时的电阻约为________ kΩ.
(2)若利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，下列可行的电路是________．
(3)从上题选择的电路图中为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地________(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻．
6．某同学用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路．
(1)光强(E)是表示光强弱程度的物理量，单位为坎德拉(cd).如图(a)所示是光敏电阻阻值随光强变化的图线，由此可得到的结论是：________；
(2)如图(b)为电磁继电器的构造示意图，其中L为含有铁芯的线圈，P为可绕O点转动的衔铁，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．工作时，应将________(填“A、B”或“C、D”)接照明电路；
(3)请在图(c)中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接；
(4)已知电源电动势为3 V，内阻很小，电磁铁线圈电阻R0＝20.0 Ω，电流超过50 mA时可吸合衔铁．如果要求光强达到2 cd时，照明电路恰好接通，则图(c)中定值电阻R＝________ Ω.
微点6 光控开关电路
1．答案：C
解析：由题可知若二极管接反，光线暗时，二极管上为负向电压，无法导通，灯泡不亮，选项A可能；若R1与RG位置颠倒，则光线较暗时，Y端为高电平，二极管不导通，灯泡不发光，选项B可能；若R1阻值太小，Y端一直为低电平，灯泡一直发光，选项C不可能；灯泡断路时无法发光，选项D可能．
2．答案：ABD
解析：天色变暗时，光敏电阻阻值较大，则RG两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点Ja，路灯点亮，故A正确；当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则RG两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压降低，根据串联分压可知应把R1的阻值调大些，故B正确，C错误；天色变亮时，A端输入低电势，继电器不工作释放常开触点Ja，继电器的线圈会产生自感电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合回路，防止损坏集成电路，故D正确．
3．答案：D
解析：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．“声控开关”闭合时，发生短路，所以A错误．不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到，所以B错误．“光控开关”闭合时，发生短路，所以C错误．“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的，所以D正确．
4．答案：(1)串联 (2)短接 20 减小 (3)0.6 小
解析：(1)因要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的要求，所以光控和声控开关必须是串联关系．(2)多用电表测电阻的步骤是机械调零，选挡位，再欧姆调零，最后测量读数．所以选挡后应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右侧零刻线上．欧姆表的读数可估读一位或不估读．电磁继电器的等效电阻为20×1＝20Ω，观察丙图可知，随光照强度的增加，光敏电阻的阻值减小．
(3)由闭合电路欧姆定律有I＝
解得R光敏＝30Ω
由图丙可知此时照度为0.6(lx)；
要降低光照度值，即要在低照度条件下才打开，光敏电阻阻值变大，要在继电器电流为0.05A时亮灯，由闭合电路欧姆定律可知，需调小电阻箱阻值．
5．答案：(1)2.8 (2)甲 (3)减小
解析：(1)根据表格数据画出图像
可直接读出电阻约为2.8kΩ.(2)根据光敏电阻的电阻阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的阻值小，电路中的电流大，电磁铁将被吸住，静触点与C接通；晚上时光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中电流小，所以静触点与B接触，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应该接在AB之间，故可行的电路是甲．(3)由于光变暗时，电阻变大，分压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当减小滑动变阻器的电阻．
6．答案：(1)随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值迅速下降，进一步增大光照强度，电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓 (2)C、D (3)电路图见解析 (4)22Ω
解析：(1)由图像可得到的结论是：随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值迅速下降，进一步增大光照强度，电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓；(2)由电磁继电器的工作原理可知，电磁铁连接的是控制电路，衔铁连通的是工作电路，故工作时，应将“C、D”接照明电路；(3)光敏电阻、定值电阻、电源与L组成控制电路，C、D与灯泡组成工作电路，电路图如图所示
(4)由图(a)所示图线可知，光强2cd对应的光敏电阻阻值R光敏＝18Ω，由闭合电路欧姆定律可知I＝，代入数据解得R＝22Ω.微点7 自动控制电路的分析与设计
1．如图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( )
A．温度升高至74 ℃时，灯L1亮报警
B．温度升高至74 ℃时，灯L2亮报警
C．温度升高至78 ℃时，灯L1亮报警
D．温度升高至78 ℃时，灯L2亮报警
2．[2023·全国高二假期作业](多选)在2022年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是( )
A．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移
B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移
C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低
D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高
3．某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮； 当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为40 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像．
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱________相连(均选填“A”或“B”).
(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________，继电器的磁性将________，当环境温度达到________ ℃时，警铃报警(均选填“增大”“减小”或“不变”).
(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是( )
A．适当减小U1 B．适当增大U1
C．适当减小U2 D．适当增大U2
4．如图甲所示为一热敏电阻的R t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为200 Ω.当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电电池的电动势E＝8 V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热电源．
(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高而________(选填“增大”“减小”或“不变”).
(2)应该把恒温箱内加热器接________(选填“AB”或“CD”)端．
(3)如果要使恒温箱内的温度保持100 ℃，滑动变阻器R1接入电路的电阻值为________ Ω.
5．城市街道的路灯用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如夜晚)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，在夜晚打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，在虚线框中画出电路原理图；
光敏电阻R1，符号为；灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号为；保护电阻R2，符号为；电磁开关，符号为；蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S；导线若干．
(2)回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻值范围是________ Ω；
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．
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微点7 自动控制电路的分析与设计
1．答案：D
解析：当温度低于78℃时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮，不报警；当温度升高到78℃时，线圈中有电流，磁体吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警．
2．答案：BD
解析：若试验时发现当有火时装置不响，说明此时电铃两端电压比较大，应增大滑动变阻器接入的阻值，从而减小电铃两端电压，故应把R2的滑片P向上移，B正确，A错误；增大电源电压，会使原来报警时电铃两端电压增大，需要使温度继续升高，减小热敏电阻R1，从而使电铃两端电压减小到报警时的电压，故增大电源电压，会使报警的临界温度升高，D正确，C错误；故选BD.
3．答案：(1)B A (2)减小 增大 100℃ (3)B
解析：(1)根据“当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，知警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连．(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，由欧姆定律知电路中电流增大，则继电器的磁性将增大．当线圈中的电流等于50mA时，继电器的衔铁刚好被吸合，则控制电路中电阻最大值为R总＝＝Ω＝60Ω，此时热敏电阻阻值为R＝R总－R0＝60Ω－40Ω＝20Ω，由图乙知，此时环境温度为100℃，所以环境温度在t≥100℃时，警铃报警．(3)要使报警电路在更低的温度就报警，则线圈中的电流等于50mA时，热敏电阻R变大，由(2)知，热敏电阻R＝－R0，则可通过适当增大U1达到这个目的，故B正确，A、C、D错误．
4．答案：(1)减小 (2)AB (3)150
解析：(1)由题图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小；(2)当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端．(3)当温度达到100℃时，加热电路就要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到20mA＝0.02A，由题图甲可知，此时R＝50Ω，根据闭合电路欧姆定律可得I＝，解得R1＝150Ω.
5．答案：(1)电路图见解析 (2)20 160～520 见解析
解析：(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时灯泡熄灭，则光敏电阻应与1、2串联，灯泡与3、4串联，电路图如下图所示
(2)由题意知，最大电流为100mA，励磁线圈电阻为200Ω，则有Umax＝ImaxR＝100×10－3×200V＝20V.
允许通过励磁线圈的电流最大值为100mA，允许通过的电流最小值为50mA，则有R2min＝－R＝160Ω，R2max＝－R＝520Ω
则阻值范围应为160～520Ω.
把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开．
