常見傳感器的工作原理及應(yīng)用 （人教版選擇性必修二冊）解析版

專題5.2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用

【人教版】

嶺四叔

【題型1光敏電阻的應(yīng)用】

【題型2金屬熱電阻】

【題型3熱敏電阻的應(yīng)用】

【題型4聯(lián)系實際】

【題型5霍爾元件】

【題型6位移傳感器】

【題型7溫度傳感器】

【題型8電子秤】

【題型1光敏電阻的應(yīng)用】

【例1】為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)，光控開關(guān)可用光敏電阻

控制，如圖甲所示是某光敏電阻阻值隨光的照度變化曲線，照度可以反映光的強弱，光越強

照度越大，照度單位為：勒克斯(lx)。

(D如圖乙所示，電源電動勢為3V,內(nèi)阻不計，當控制開關(guān)兩端電壓上升至2V時控制開關(guān)

自動啟動照明系統(tǒng)。要求當天色漸暗照度降至l.O(lx)時控制開關(guān)接通照明系統(tǒng)，則Ri=

________kQo

⑵某同學(xué)為了測量光敏電阻在不同照度下的阻值，設(shè)計了如圖丙所示的電路進行測量，電

源(E=3V,內(nèi)阻未知)，電阻箱(0-99999。)。實驗時將電阻箱阻值置于最大，閉合Si,將

S2與1相連，減小電阻箱阻值，使靈敏電流計的示數(shù)為/,圖丁為實驗時電阻箱的阻值，其

讀數(shù)為kQ；然后將S2與2相連，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值如圖戊所示，此時電流表的示

數(shù)恰好為I，則光敏電阻的阻值為kQ(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

解析：(1)電阻品和R)串聯(lián)，棍［=%Uo=2V,當照度l.O(lx)時，電阻R)=20kQ,則

/?i=10kQo

⑵題圖丁的電阻為7?2=62.5kQ,題圖戊的電阻=22.5kQ,本題采用等效法測電阻，前

后兩次電路中的電流相等，則電路中的電阻相等，則有&=R)'+&',所以=40kQ?

答案：(1)10(2)62.540.0

【變式1-1】某同學(xué)為定性探究光敏電阻阻值隨光照強度變化的關(guān)系，設(shè)計了如圖(a)所示的

電路。所用器材有：置于暗箱(圖中虛線區(qū)域)中的光敏電阻RG、小燈泡和刻度尺；阻值為R

的定值電阻；理想電壓表⑨；電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。

實驗時，先按圖(a)連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d,記錄電壓表的示

數(shù)U,獲得多組數(shù)據(jù)如下表。

d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.0022.0023.5025.00

[//mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.578.672.565.0

回答下列問題：

(1)光敏電阻阻值RG與電壓表示數(shù)u的關(guān)系式為&=(用￡、八R、U表示)；

(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給的第二組數(shù)據(jù)點，并作出U—1的非線性曲線：

⑶依據(jù)實驗結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強度的減小而(填“增大”或

“減小”)；

(4)該同學(xué)注意到智能手機有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強度大時屏幕變亮，反之變暗。

他設(shè)想利用光敏電阻的特性，實現(xiàn)“有光照射光敏電阻時，小燈泡變亮；反之變暗”的功能,

設(shè)計了如圖(c)所示電路，則電路中(填“品”或“&”)為光敏電阻，另一個為定值電阻。

E

答案(1歷R_R_r

⑵見解析圖

(3)增大(4)&

解析由閉合電路歐姆定律得E=，(R+r+RG),

E

得&=萬7?1R—r。

(2)作出第二組數(shù)據(jù)點，用平滑的曲線連起來。

(3)由題知，當d增大，光照強度減小，U減小，由&!=都一R-r可得RG增大。

⑷若凡為光敏電阻，因為光照強度變大，R電阻減小，由“串反并同”可知燈泡變暗；若

&為光敏電阻，光照強度變大，&電阻減小，通過燈泡的電流增大，燈泡變亮，故&為光

敏電阻。

【變式1-2】一臺臭氧發(fā)生器尸的電阻為10k。，當供電電壓等于24V時能正常工作，否則

不產(chǎn)生臭氧?，F(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動消毒裝置，要求它在有光照時能產(chǎn)生臭氧，在

黑暗時不產(chǎn)生臭氧，擬用一個光敏電阻以對它進行控制，Ri的阻值在有光照時為100Q,

黑暗時為1000。，允許通過的最大電流為3mA；電源E的電動勢為36V,內(nèi)阻不計；另

有一個滑動變阻器反，阻值為0-1000,允許通過的最大電流為0.4A；還有一個開關(guān)S和

導(dǎo)線若干。臭氧發(fā)生器尸和光敏電阻照的符號如圖所示。

設(shè)計一個滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標上字母代號，其中滑動變阻器兩固定接線

柱端分別標上字母A、8(電路圖畫在虛線框內(nèi))。

答案如圖所示

解析因滑動變阻器最大阻值100。遠小于臭氧發(fā)生器P的電阻10kQ,應(yīng)該采用滑動變阻

器的分壓式接法，有光照時P能正常工作，無光照時尸不工作。

【變式1-3]電控調(diào)光玻璃能根據(jù)光照強度自動調(diào)節(jié)玻璃的透明度，將光敏電阻心和定值電

阻Ro接在9V的電源上，光敏電阻阻值隨光強變化關(guān)系如表所示：

光強//cd12345

電阻值/。18963.6

「'光強”是表示光強弱程度的物理量，符號為/,單位為坎德拉(cd)]

(1)當光照強度為4坎德拉(cd)時光敏電阻尺的大小為。。

⑵其原理是光照增強，光敏電阻&阻值變小，施加于玻璃兩端的電壓降低，玻璃透明度下

降，反之則玻璃透明度上升。若電源電壓不變，Ro是定值電阻，則下列電路圖中符合要求

的是(填序號)。

⑶現(xiàn)已知定值電阻Ro為12。，用電壓表測得光敏電阻兩端的電壓為3V,則此時光照強度

為o

答案(1)4.5(2)C(3)3cd

解析(1)由表格中數(shù)據(jù)可知，光強和電阻值的乘積為18cd-。，則光強為4cd時，電阻值為

4.5Qo

⑵由題意知，玻璃的透明程度影響光強，光強變化導(dǎo)致電阻值變化，玻璃兩端電壓隨之變

化，分析可知C圖符合要求。

(3)電源電動勢為9V,當光敏電阻兩端電壓為3V時，定值電阻R)兩端電壓為6V,由歐姆

定律得，/=秒=磊A=0.5A,光敏電阻阻值為凡=圣=京C=6。，對應(yīng)的光強為3cd。

KQ1ZKxU.J

【題型2金屬熱電阻】

【例2】用如圖a所示的電路測量箱熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系。

⑴開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移至_______(選填"A”或皮)端。

(2)實驗測得不同溫度下的阻值，并繪得如圖b的R-f關(guān)系圖線，根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻

的R-r關(guān)系式：Rt=(Q)o

(3)箱的電阻對溫度變化很靈敏，可以制成電阻溫度計。請利用開關(guān)、導(dǎo)線、柏?zé)崦綦娮琛?/p>

圖a中某一電表和圖c所示的恒流源(調(diào)節(jié)旋鈕時可以選擇不同的輸出電流，且輸出電流不

隨外部條件的變化而變化)，設(shè)計一個簡易電阻溫度計并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖。

⑷結(jié)合圖b的關(guān)系圖線，選擇恒流源的輸出電流為0.15A,當選用的電表達到滿偏時，電

阻溫度計所測溫度為℃o如果要提高該溫度計所能測量的最高溫度值，請?zhí)岢鲆环N

可行的方法：____________________________________________________________________

解析：(1)開關(guān)閉合前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，故滑片應(yīng)移

至2端。

(2)由圖像可知，銷絲電阻R的阻值與溫度的關(guān)系式：2?t=50+<Q)o

(3)直流恒流電源正常工作時，其輸出電流不隨外部條件的變化而變化，并且可讀出其大小，

電壓表并聯(lián)在柄絲電阻用的兩端，如圖所示。

(4)恒流源的輸出電流為0.15A,所以當電壓表示數(shù)最大時，即R兩端的電壓。=15V時，

鈞絲電阻R的阻值最大，由b圖中所畫的a-Z"圖像可知，此時溫度計所能測量的溫度最高；

由/=名得箱絲電阻用的阻值為：Ri'=蔡0=100。，則溫度計所能測量的最高溫度為：

KU.1J

50=50℃o如圖所示要提高該溫度計所能測量的最高溫度值，應(yīng)使箱絲電阻吊的阻

值增大，電壓表的最大量程已確定，由歐姆定律U=/R知，可以將恒流源的輸出電流調(diào)小。

答案：(1)2(2)50+心)見解析圖(4)50將恒流源的輸出電流調(diào)小

【變式2-1］如圖甲表示某電阻R隨攝氏溫度f變化的關(guān)系，圖中&表示0℃時的電阻，K

表示圖線的斜率。若用該電阻與電池(E,廠)、電流表4、變阻器R'串連起來，連接成如圖

乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得

到了一個簡單的“電阻測溫計”。

(1)實際使用時要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度九<3則。的刻度應(yīng)在

叁的側(cè)(填“左”或“右”)。

(2)在標識“電阻測溫計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系。請用￡、

Ro、K等物理量表示所測溫度f與電流/的關(guān)系式：f=。

(3)由(2)知，計算溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系，需要測量電流表的內(nèi)阻(約為2000)。已知實驗室

有下列器材:A.電阻箱(0-99.99Q)；B.電阻箱(0-999.9Q)；C.滑動變阻器(0?20Q)；

D.滑動變阻器(0?20k。)。此外，還有電動勢合適的電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。

請在方框內(nèi)設(shè)計一個用“半偏法”測電流表內(nèi)阻Rg的電路；

在這個實驗電路中，電阻箱應(yīng)選；滑動變阻器應(yīng)選o(只填代碼)

解析：(1)由題圖甲可知，金屬溫度升高電阻增大，電流計電流減小，可知G刻度應(yīng)在/2的

右側(cè)。

(2)由閉合電路歐姆定律知

E=I(R+R'+7?g+r)

由甲圖知：R=R0+Kt

E1

解得：/=方—京Rg+r+R'+扁)。

(3)采用半偏法測電阻時，電阻箱的最大阻值應(yīng)該大于電流表的內(nèi)阻，同時滑動變阻器應(yīng)該

選擇阻值較大的，故電阻箱選擇B,滑動變阻器選擇D。電路圖如圖所示。

F1

答案：⑴右（2?=為一京Rg+r+R'+&）（3）電路圖見解析BD

【變式2-2】某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材：直流恒流電源（在正常工

作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.

（1）若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在實物圖上連線.

（2）實驗的主要步驟：

①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；

②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，,,斷開開關(guān)；

③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù).

（3）實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得下圖所示的R—7關(guān)系圖線，

請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R—f關(guān)系式：R=+/（Q）.

答案（1）如圖所示

（2）②讀取溫度計示數(shù)讀取電壓表示數(shù)（3）1000.4

解析（3）由R—f圖線可知，當。=10℃時，7?i=104Q,當攵=60℃時，&=124。，R-t

圖線的斜率為生二8=0.4。/℃;將圖線延長，圖線過原點，說明f=0℃時的電阻為100。，

—九

故R—t關(guān)系式為R=100+04（Q）.

【變式2-3】溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的

阻值隨溫度變化的特性工作的.如圖甲所示，電源的電動勢E=9.0V,內(nèi)阻不計；G為靈敏

電流計，內(nèi)阻4保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示，閉合

開關(guān)S,當R的溫度等于20°C時，電流表示數(shù)/i=2mA；電流表的示數(shù)6=3.6mA時，熱

敏電阻的溫度是℃.

答案120

解析E=/（R+Rg）代入人=2111人得％=0.51<^

代入/2=3.6mA得R=2kQ

讀圖可得溫度為120℃.

【題型3熱敏電阻的應(yīng)用】

【例3】由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值是溫度的函數(shù)?；跓崦綦娮鑼囟让舾性碇?/p>

作一個火災(zāi)報警系統(tǒng)，要求熱敏電阻溫度升高至50℃時，系統(tǒng)開始自動報警。所用器材有：

直流電源E（36V,內(nèi)阻不計）；電流表（量程250mA,內(nèi)阻約0.1Q）；電壓表（量程50V,內(nèi)

阻約1MQ）；熱敏電阻Rr;報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過10mA時就會報警，超過

30mA時就會損傷）；滑動變阻器R（最大阻值4000。）；電阻箱&（最大阻值9999.9。）；單

刀單擲開關(guān)Si；單刀雙擲開關(guān)S2；導(dǎo)線若干。

⑴用圖（a）所示電路測量熱敏電阻凡的阻值，當溫度為27℃時，電壓表讀數(shù)為30.0V,電

流表讀數(shù)為15.0mA；當溫度為50℃時，調(diào)節(jié)Ri，使電壓表讀數(shù)仍為30.0V,電流表指針

位置如圖（b）所示。溫度為50℃時，熱敏電阻的阻值為。，從實驗原理上看，該方法

測得的阻值比真實值略微（填“偏大”或“偏小”）。如果熱敏電阻阻值隨溫度升高

而變大，則其為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負溫度系數(shù)熱敏電阻?；谝陨蠈嶒灁?shù)據(jù)可知，

該熱敏電阻必為（填“正”或“負”）溫度系數(shù)熱敏電阻。

（2）某同學(xué)搭建一套基于該熱敏電阻的火災(zāi)報警系統(tǒng)，實物圖連線如圖（c）所示，其中有一個

器件的導(dǎo)線連接有誤，該器件為（填器件名稱）。正確連接后，先使用電

阻箱必進行調(diào)試，其阻值設(shè)置為。，滑動變阻器照阻值從最大逐漸減小，直至報

警器開始報警，此時滑動變阻器Ri連入電路的阻值為Qo調(diào)試完畢后，再利用單

刀雙擲開關(guān)S2的選擇性開關(guān)功能，把熱敏電阻RT接入電路，可方便實現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和工作系

統(tǒng)的切換。

解析：⑴由圖（b）可知，電流表的示數(shù)為50mA,則此時熱敏電阻的阻值為?'=600。，

該方法所測電流值為真實電流值，所測電壓值為熱敏電阻和電流表兩端的總電壓，故根據(jù)R

=彳，可知此時所測電阻值偏大；在相同電壓下，溫度越高，通過電流越大，說明熱敏電阻

的阻值隨溫度的升高而降低，故&為負溫度系數(shù)熱敏電阻。

（2）滑動變阻器4的導(dǎo)線連接有誤，兩根導(dǎo)線都連接在上端，無法起到改變接入電阻阻值的

作用，應(yīng)一上一下連接；先使用電阻箱&進行調(diào)試，其阻值應(yīng)設(shè)置為50℃時&的電阻值，

即600Q;此時要求剛好在50℃時自動報警，則通過電路的電流為10mA,報警器和電流

表的電阻很小，可忽略不計，可得此時滑動變阻器的阻值為以=彳一母=3000。。

答案：（1）600偏大負（2）滑動變阻器46003000

【變式3-1】現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過

60°C時，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過4時就

會報警），電阻箱（最大阻值為999.9。），直流電源（輸出電壓為U,內(nèi)阻不計），滑動變阻器

員（最大阻值為1000Q）,滑動變阻器&（最大阻值為2000A），單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若

干。在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。已知。約為18V,4約為10mA；流過報警器的電流超過

20mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60℃時阻值為650.0

（1）完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。

（2）電路中應(yīng)選用滑動變阻器（填“R”或

（3）按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：

①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實驗要求，這一阻值為Q;滑

動變阻器的滑片應(yīng)置于一（填%”或*"）端附近，不能置于另一端的原因是

②將開關(guān)向(填“C"或7')端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至

(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。

解析：(1)電路圖連接如圖所示。

(2)報警器開始報警時，對整個回路有U=/c(R4+R*),代入數(shù)據(jù)可得R4-1150.0。，因此

滑動變阻器應(yīng)選擇尺2。

(3)①在調(diào)節(jié)過程中，電阻箱起到等效替代熱敏電阻的作用，電阻箱的阻值應(yīng)為報警器報警

時熱敏電阻的阻值，即為650.0滑動變阻器在電路中為限流接法，滑片應(yīng)置于b端附

1Q

近，若置于另一端。時，閉合開關(guān)，則電路中的電流/=而亍AQ27.7mA,超過報警器最

大電流20mA,報警器可能損壞。②開關(guān)應(yīng)先向c端閉合，移動滑動變阻器的滑片，直至報

警器開始報警為止。

答案：(1)見解析圖(2)&(3)①650.0。接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA,報

警器可能損壞②c報警器開始報警

【變式3-2】已知一熱敏電阻當溫度從10°C升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某

同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所用器材：電源￡、開關(guān)S、滑動變阻器R(最

大阻值為20。)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為100Q)o

(1)在虛線框中所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖。

(2)實驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計算

出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA,則此

時熱敏電阻的阻值為kQ(保留2位有效數(shù)字)。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫

度f變化的曲線如圖(a)所示。

(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kQo由

圖(a)求得，此時室溫為℃(保留3位有效數(shù)字)。

(4)利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖(b)所示。圖中，E為

直流電源(電動勢為10V,內(nèi)阻可忽略)；當圖中的輸出電壓達到或超過6.0V時，便觸發(fā)報

警器(圖中未畫出)報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為50°C,則圖中(填或“心”)

應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為kQ(保留2位有效數(shù)字)。

答案⑴如解析圖所示(2)1.8(3)25.5

(4)7?il.2

解析(1)由于滑動變阻器的最大阻值比待測電阻的阻值小得多，因此滑動變阻器應(yīng)用分壓

式接法，由于電壓表可視為理想電表，則電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示。

(2)由歐姆定律得氏=彳=30，；尸Q=1.8X103Q=1.8kQ?

(3)由題圖(a)可直接讀出熱敏電阻的阻值為2.2k。時，室溫為25.5℃?

（4）由題意可知隨溫度的升高及兩端的輸出電壓應(yīng)增大，又由串聯(lián)電路的特點可知，治的阻

值應(yīng)減小或&的阻值應(yīng)增大，而熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，因此Ri應(yīng)為熱敏電

阻；當環(huán)境溫度為50℃時，熱敏電阻的阻值為0.8k。，則由串聯(lián)電路的特點有豆』"=等,

Ri十及火2

解得&=1.2k。。

【變式3-3】由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值是溫度的函數(shù)。基于熱敏電阻對溫度敏感原

理制作一個火災(zāi)報警系統(tǒng)，要求熱敏電阻溫度升高至50℃時，系統(tǒng)開始自動報警。所用器

材有：

直流電源E（36V,內(nèi)阻不計）；

電流表（量程250mA,內(nèi)阻約0.1。）；

電壓表（量程50V,內(nèi)阻約1MQ）；

熱敏電阻RT;

報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過10mA時就會報警，超過30mA時就會損傷）；

滑動變阻器Ri（最大阻值4000Q）；

電阻箱4（最大阻值9999.9Q）；

單刀單擲開關(guān)Si；

單刀雙擲開關(guān)S2；

導(dǎo)線若干。

⑴用圖a所示電路測量熱敏電阻比的阻值。當溫度為27°C時，電壓表讀數(shù)為30.0V,電流

表讀數(shù)為15.0mA；當溫度為50°C時，調(diào)節(jié)品，使電壓表讀數(shù)仍為30.0V,電流表指針位

置如圖b所示。

溫度為50℃時，熱敏電阻的阻值為Qo從實驗原理上看，該方法測得的阻值比真

實值略微（填“偏大”或“偏小”）。如果熱敏電阻阻值隨溫度升高而變大，則其為

正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負溫度系數(shù)熱敏電阻?；谝陨蠈嶒灁?shù)據(jù)可知，該熱敏電阻

RT為（填“正”或“負”）溫度系數(shù)熱敏電阻。

（2）某同學(xué)搭建一套基于該熱敏電阻的火災(zāi)報警系統(tǒng)，實物圖連線如圖c所示，其中有一個

器件的導(dǎo)線連接有誤，該器件為（填器件名稱）。正確連接后，先使用電阻箱&進行

調(diào)試，其阻值設(shè)置為Q,滑動變阻器Ri阻值從最大逐漸減小，直至報警器開始報

警，此時滑動變阻器員連入電路的阻值為調(diào)試完畢后，再利用單刀雙擲開關(guān)

S2的選擇性開關(guān)功能，把熱敏電阻屏接入電路，可方便實現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的切換。

c

答案（1）600偏大負（2）46003000

解析⑴溫度為50。。時，由圖b可知，電流表示數(shù)為50mA,根據(jù)歐姆定律可得，熱敏電阻

的阻值Rr=，=辭9C=600。；由于電流表內(nèi)接，導(dǎo)致測量值比真實值略微偏大；根

/JUAiu

據(jù)歐姆定律可知，在溫度為27℃時，熱敏電阻的阻值為20000,說明該熱敏電阻為負溫度

系數(shù)熱敏電阻。

⑵由圖c可知，滑動變阻器以接入電路用了上邊兩個接線柱，無法起到變阻器的作用；為

了保證在50℃時報警器剛好能夠報警，設(shè)置電阻箱叢的阻值為6000；報警時的總電阻為

E36

g=7=777^in-3C=3600C,此時滑動變阻器連入電路的阻值為R=3600。一600C=3

11Uxiu

000Qo

【題型4聯(lián)系實際】

【例4】電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個壓電薄膜傳

感器，壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓，電壓隨壓力變化而變化，壓力越大電壓越大，壓力

不變，電壓一定。壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路。紅燈亮?xí)r，如果汽車

的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中會產(chǎn)生兩個脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈"，

電子眼自動拍照記錄。則紅燈亮?xí)r（）

A.車輪停在感應(yīng)線上時電阻R上有恒定電流

B.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先放電后充電

C.車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流一直增大

D.汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，會被電子眼拍照

答案：D

解析：汽車停在感應(yīng)線上時，汽車對壓電薄膜的壓力不變，電壓恒定，電路中沒有電流，A

錯誤；車輪經(jīng)過感應(yīng)線時，電容器先充電后放電，電流不會一直增大，BC錯誤；汽車前輪

兩次經(jīng)過感應(yīng)線，產(chǎn)生兩個脈沖電流，所以會被電子眼拍照，D正確。故選D。

【變式4-1］（多選）如圖是蘋果自動分揀裝置的示意圖。該裝置把大小不同的蘋果，按一

定質(zhì)量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。均為壓力傳感器。&為可調(diào)電阻，國兩端電壓越

大，電磁鐵對分棟開關(guān)的銜鐵吸引越強（）

A.壓力越大尾越大B.壓力越大與越小

C.調(diào)節(jié)凡的大小可以起到保護電路的作用D.調(diào)節(jié)&的大小可以改變蘋果篩選的標準

【答案】BD

【解析】壓力越大，若與越小，則總電阻越小，總電流越大，故&兩端電壓越大，則電磁

鐵對分棟開關(guān)的銜鐵吸引越強，所以大蘋果從下面的軌道通過，小蘋果從上面軌道通過，可

以起到自動分揀大小蘋果的效果，反之則不能，故A錯誤，B正確；通過調(diào)節(jié)凡的大小，

可以改變此的兩端的電壓，則可以改變電磁鐵對分棟開關(guān)的銜鐵吸引力的強弱，從而改變

蘋果篩選的標準，故C錯誤，D正確。

【變式4-2］圖示是利用LDR（光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減?。﹤鞲衅骱蜔襞?/p>

（始終正常發(fā)光）制成的一種簡易水污染指示器（未將閉合電路全部畫出），把手上的顯示

器顯示的數(shù)據(jù)大表示流過LDR的電流較小，可以用來監(jiān)測河水的污染情況，下列說法中正

確的是（）

A.河水嚴重污染時，顯示器數(shù)據(jù)大

B.河水嚴重污染時，顯示器數(shù)據(jù)小

C.無論污染程度如何，光敏電阻的阻值都恒定

D.該儀器不會受到白天光照的影響

【答案】A

【解析】河水嚴重污染時，透過污水照到LDR的光線較少，則LDR的電阻較大，電流較小，

則顯示器數(shù)據(jù)較大，故A正確，BC錯誤；因為顯示器的示數(shù)與光照有關(guān)，所以會受到白天

光照的影響，故D錯誤。

【變式4-3】筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當顯示屏開啟時磁

體遠離霍爾元件，電腦正常工作；當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進入

休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊長為a,寬為b,厚度為d的矩形霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子

是電荷量為e的自由電子，元件中通有大小為/、方向向右的電流，電子定向移動速度大小

為x單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n。當顯示屏閉合時元件處于垂直于上下表面向上、大小

為B的勻強磁場中，則前后表面間會產(chǎn)生霍爾電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則（）

A.前表面的電勢比后表面的高

B.霍爾電壓U與1/無關(guān)

C.霍爾電壓。=——

nea

D.電子所受洛倫茲力的大小為《

a

答案：C

【題型5霍爾元件】

【例5】霍爾元件是一種磁傳感器，是實際生活中的重要元件之一.如圖所示為長度一定的

霍爾元件，在該元件中通有方向從￡到戶的恒定電流/,在空間加一豎直向下的勻強磁場，

磁感應(yīng)強度大小為8霍爾元件中的載流子為負電荷.則下列說法正確的是（）

A.該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量

B.左表面的電勢高于右表面

C.如果用該元件測赤道處的磁場，應(yīng)保持元件上表面呈水平狀態(tài)

D.如果霍爾元件中的電流大小不變，則左、右表面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強度成正比

答案：D

解析：霍爾元件是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，A錯誤；由于霍爾元件中的載流子為負電荷，則

負電荷的運動方向由戶到￡,由左手定則可知負電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢高，B

錯誤；如果用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此如果霍爾元件的上表

面保持水平，則無電壓產(chǎn)生，C錯誤；根據(jù)qvB=（T^,U=Bdv,又I=nqSv,聯(lián)立解得U

=空可知保持電流不變，則左、右表面的電勢差與磁感應(yīng)強度成正比，D正確.

nqS

【變式5-1】磁傳感器是將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膬x器.如圖所示，將探頭放在磁場中，可以

很方便的測量磁場的強弱和方向.探頭可能是（）

A.感應(yīng)線圈B.熱敏電阻C.霍爾元件D.干簧管

【答案】C

【解析】將探頭放在磁場中，可以很方便的測量磁場的強弱和方向，將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?/p>

所以探頭可能是霍爾元件。

【變式5-2］（多選）如圖所示，載流子為電子的霍爾元件樣品置于磁場中，表面與磁場方

向垂直，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端。當開關(guān)S1、S2閉合后，三個電表

都有明顯示數(shù)，下列說法正確的是（）

A.通過霍爾元件的磁場方向向下B.接線端2的電勢低于接線端4的電勢

C.同時將電源&、E2反向，電壓表的示數(shù)將不變D.若減小R/、增大&,則電壓表示數(shù)一

定增大

【答案】ABC

【解析】由安培定則可判斷出左側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，經(jīng)鐵芯后在霍爾元件處的磁場

方向向下，A正確；通過霍爾元件的磁場方向向下，由左手定則可知，霍爾元件中載流子受

到的磁場力向右，載流子偏向接線端2,載流子為電子，則接線端2的電勢低于接線端4的

電勢，B正確；僅將電源0、及反向接入電路，磁場反向，電流反向，霍爾元件中載流子

受到的磁場力不變，電壓表的示數(shù)不變，C正確；若減小R/,電流產(chǎn)生的磁場增強，通過霍

爾元件的磁場增強，增大&,流過霍爾元件的電流減弱，霍爾元件產(chǎn)生的電壓。=左二

a

可能減小，電壓表示數(shù)可能減小，D錯誤。

【變式5-3］（多選）所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場作用于載流金屬導(dǎo)體時，產(chǎn)生橫向電勢差的

物理現(xiàn)象。如圖所示為霍爾元件的工作原理圖，在磁場作用下，導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷

在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終在如圖所示前后方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電壓，其表達式為

UH=%多，其中左為常數(shù)，d為霍爾元件沿磁場方向的厚度。自行車速度計就是利用霍爾效

a

應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率的。在自行車前輪上安裝一塊磁鐵，車輪每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁

鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓。下列說法正確的是（）

A.金屬導(dǎo)體中有正電荷向左定向移動

B.霍爾電壓與運動電荷所受的洛倫茲力有關(guān)

C.若自行車的車速越大，則霍爾電壓越高

D.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可求得車速大小

【答案】BD

【解析】金屬導(dǎo)體中的載流子為自由電子，帶負電，定向移動方向與電流方向相反，正電荷

不做定向運動，故A錯誤；霍爾效應(yīng)是指將載流導(dǎo)體放在勻強磁場中，當磁場方向與電流

方向垂直時，運動電荷在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致在與磁場、電流垂直的方向上

形成電勢差，所以霍爾電壓與運動電荷在磁場中所受的洛倫茲力有關(guān)，故B正確；由電流的

微觀計算式/=〃evS"是單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，e是單個自由電子所帶的電荷量，S是

導(dǎo)體垂直于電流方向的橫截面積，v是自由電子定向移動的速度），可得［4=名=笈W此

neda

表達式說明霍爾電壓與車速無關(guān)，且左為與材料有關(guān)的常數(shù)，故c錯誤；根據(jù)單位時間內(nèi)的

脈沖數(shù)，可求得車輪轉(zhuǎn)動周期，從而求得車輪的角速度，最后由線速度公式，結(jié)合車輪半徑,

即可求得車速大小，故D正確。故選BD。

【題型6位移傳感器】

【例6】（多選）傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，起自動控制作用，如計算機鼠標中有

位移傳感器，電飯煲中有溫度傳感器，電視機、錄像機、影碟機、空調(diào)機中有光電傳感器……，

演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體〃在導(dǎo)軌上平移時，帶動滑動變阻器的滑動觸頭

滑動，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小，假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法

正確的是（）

A.物體〃運動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化

B.物體〃運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化

C.物體〃不動時，電路中沒有電流

D.物體〃向x正方向運動，電壓表示數(shù)增大

答案：BD

解析：回路中的電流等于電動勢除以整個回路的阻值，不會隨著〃的運動而變化，A錯誤，

C錯誤；物體〃運動時，電壓表所測量的阻值發(fā)生變化，則電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化。當物

體〃向x正方向運動，電壓表所測量的阻值變大，電壓表示數(shù)增大。B正確，D正確。故選

BDo

【變式6-1】霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示，有一個沿z軸方向均勻變化的勻強磁

場，磁感應(yīng)強度8=Bo+kz（Bo、k均為常數(shù)，且k>0）。將霍爾元件固定在物體上，保持通

過霍爾元件的電流/不變（方向如圖所示），當物體沿z軸正方向平移時，由于位置不同，

霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同。則（）

A.磁感應(yīng)強度3越大，霍爾元件的前、后表面的電勢差U越大

B.k越大，傳感器靈敏度（竽）越高

Dz

C.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則下表面電勢高

D.電流越大，霍爾元件的上、下表面的電勢差。越小

答案：B

解析：根據(jù)左手定則可知，電荷將在洛倫茲力的作用下向上下偏轉(zhuǎn)，因此上下表面之間存在

電勢差，前、后表面不存在電勢差，A錯誤；設(shè)霍爾元件長、寬、高分別為a、b、c,達到

平衡時/=qvB

c

又/=的防（?整理的。=篇①可知電流越大，霍爾元件的上、下表面的電勢差。越大

有①式可得

U=2=?）從而孚=—?因此k越大,傳感器靈敏度（芋）越高，B正確，D錯

誤；由于電子運動的方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則可知，電子向下偏轉(zhuǎn)，上表面電勢

fWjfC錯誤。故選B。

【變式6-2］（多選）傳感器是智能社會的基礎(chǔ)元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，

觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，孚表示該傳感器的靈敏度。電容器極板和

Ax

電介質(zhì)板長度均為3測量范圍為-《V尤4與，下列說法正確的是（）

A.電容器的電容變大，物體向-x方向運動

B.電容器的電容變大，物體向+X方向運動

C.電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高

D.電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高

答案：AC

解析：根據(jù)電容決定式C=可知，電容器的電容變大，說明電容器極板間的電介質(zhì)板

長度增加，則物體沿r方向運動，故A正確，B錯誤；電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，電介

質(zhì)板移動相同的位移，電容的變化量AC越大，傳感器靈敏度越高，故C正確；電容器的板

間電壓變化，電容不發(fā)生變化，則傳感器靈敏度不變，故D錯誤。故選AC。

【變式6-3】計算機鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器.電容的計算公式是

c=*,其中常量￡=9Qxl0F2F.m-i,S表示兩金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的

a

距離.當某一鍵被按下時，d發(fā)生改變，引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)出

相應(yīng)的信號.

已知兩金屬片的正對面積為50mm2,鍵未被按下時，兩金屬片間的距離為0.60mm.只要電

容變化達0.25pF,電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號.那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下

多大距離？

答案：0.15mm

【解析】由題中給出的電容計算公式及相關(guān)數(shù)據(jù)，解得鍵未按下時的電容Q=0.75

a

pF,

中反=生ACNd

得‘又C2=1.00pF,解得Ad=0.15mm.

c24

【題型7溫度傳感器】

【例7】如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R-f圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的

一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Q.當線圈的電流大于或等于20mA時，繼

電器的銜鐵被吸合.為繼電器線圈供電的電池的電動勢￡=9.0V,內(nèi)阻不計.圖中的“電

源”是恒溫箱加熱器的電源.

⑴應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________(填“A、B端”或“C、D端”).

(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃,可變電阻R'的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為Q.

答案⑴A、B端(2)260

解析恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在48端.當線圈中的電流較小時，繼電器的銜鐵在上方，

恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高.

隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當線圈的電流大

于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停

止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低.隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中

的電流變小，當線圈的電流小于20mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱

器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度.要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50。。

E

即50。(3時線圈內(nèi)的電流為20mA,由閉合電路歐姆定律1=，r為繼電器的電阻.由

rIA?A

F

題圖甲可知，50°C時熱敏電阻的阻值為900,所以R'=y-(r+7?)=260Q.

【變式7-1】如圖是電飯鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。電飯鍋中的感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，能

被磁體吸引，當溫度上升到約103回(稱為感溫鐵氧體的"居里點")時，就會失去鐵磁性,

不能被磁體吸引，在電飯鍋工作過程中，下列說法錯誤的是（）

A.煮飯時手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸同時接通電路

B.當鍋底水分剛好被大米全部吸收時，電飯鍋立即自動斷電

C.當感溫鐵氧體的溫度達到"居里點”時，電飯鍋自動斷電

D.若用電飯鍋燒水至沸騰時，感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起

【答案】B

【解析】由電路圖可看出煮飯時手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸，觸電相連接，同

時接通電路，A正確，不符合題意；在1標準大氣壓下水的沸點是100。。即水在沸騰后溫

度為100。。則當鍋底水分剛好被大米全部吸收時溫度還是100。。沒有達到感溫鐵氧體的"居

里點"，感溫鐵氧體不會失去鐵磁性，則感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起，電飯鍋不會立即

自動斷電，B錯誤，符合題意；當感溫鐵氧體的溫度達到"居里點"時，感溫鐵氧體失去鐵磁

性，則彈簧將感溫鐵氧體與永磁體彈開，電飯鍋立即自動斷電，C正確，不符合題意；

在I標準大氣壓下水的沸點是io（rc,即水在沸騰后溫度為io（rc,此時繼續(xù)吸熱，溫度不

會升高，沒有達到感溫鐵氧體的"居里點"，感溫鐵氧體不會失去鐵磁性，則感溫鐵氧體與永

磁體仍吸在一起，D正確，不符合題意。

【變式7-2】利用負溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小

范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高.

（1汝口果將負溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變,

只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變（填“大”或“小”）.

（2）上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電

阻附近的溫度.如果刻度盤正中的溫度為20。（2（如圖甲所示），則25℃的刻度應(yīng)在20℃的

刻度的（填“左”或“右”）側(cè).

（3）為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材（可增加元

器件）設(shè)計一個電路.

答案（1）?。?）右（3）見解析圖

解析（1）因為負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流會減小.

⑵由⑴的分析知，溫度越高，電流越大，25。（2的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20。（3的刻度

的右側(cè).

（3）電路如圖所示.

【變式7-3］（多選）如圖所示是自動調(diào)溫式電熨斗，下列說法調(diào)溫旋鈕絕緣支架正確的是

（）

A.常溫時上下觸點是斷開的

B.雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲

C.原來溫度控制在80回斷開電源，現(xiàn)要求60團斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些

D.由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些

【答案】BD

【解析】常溫時，通電電熱絲能發(fā)熱，所以上、下觸點是接觸的，A錯誤；雙金屬片上下金

屬片的膨脹系數(shù)不同，溫度升高時，上層形變大，雙金屬片向下發(fā)生彎曲，使電路斷開，B

正確；原來溫度.上升到80回時斷開電源，現(xiàn)在要求60回時斷開電源，彈性銅片與觸點接觸

面積要減小，即使調(diào)溫旋鈕上調(diào)一些，C錯誤；由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀

態(tài)，溫度要高一點，由C的分析可知，使調(diào)溫旋鈕下移一些，D正確。

【題型8電子秤】

【例8】如圖甲所示是蔬菜采購商用來稱重的電子吊秤，其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳

感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變，

拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信

號（電壓或電流）的變化，從而完成將物體重量信號變換為電信號的過程。

（1）簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因

（2）小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，再按圖丙所示

電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E約為15V,內(nèi)阻約為2。；靈敏毫安

表量程為10mA,內(nèi)阻約為5Q；R是電阻箱，最大阻值是9999Q；凡接在A、8兩接線柱

上，通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，接通電路完成下列操作。

a.滑環(huán)下不吊重物時，調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表為某一合適示數(shù)/時，讀出電阻箱的讀數(shù)Ri；

b.滑環(huán)下吊上待測重物，測出電阻絲與豎直方向的夾角為仇

c.調(diào)節(jié)電阻箱，使,讀出此時電阻箱的讀數(shù)&;

d.算得圖乙直線的斜率左和截距b,則待測重物的重力G的表達式為G=（用以上

測得的物理量表示），測得。=53。01153。=0.8,cos53°=0.6）,R、&分別為1052c和1030

。，結(jié)合乙圖信息，可得待測重物的重力G=N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）針對小明的設(shè)計方案，為了提高測量重量的精度，你認為下列措施可行的是o

A.將毫安表換成量程不同，內(nèi)阻更小的毫安表

B.將毫安表換成量程為10「iA的微安表

C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱

D.適當增大A、2接線柱之間的距離

解析：（1）根據(jù)電阻定律有：R=2號，當拉力敏感電阻絲隨拉力增大被拉長時，由于電阻絲的

長度增大，則電阻絲的橫截面積減小，所以電阻絲的電阻阻值將增大。

(2)根據(jù)實驗的電路圖可知，電路中沒有電壓表，不能使用伏安法測量電阻阻值的變化，但

電路中的電阻箱可以控制電流的變化，若電路中的電流值不變，則電路中的總電阻阻值也不

變，所以在步驟c中，可以調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為/,讀出此時電阻箱的讀數(shù)&;

F

開始時滑環(huán)下不吊重物，則有：/=,,當掛重力為G的重物后，取的中點處的

節(jié)點為研究對象，則此處受到三個力的作用，兩個斜向上的拉力大小相等，與豎直方向之間

的夾角也相等，則在豎直方向上：G=2Fcos3,在圖乙中，設(shè)斜線的斜率為左，截距為6,

可得：/=r+”%+&，聯(lián)立可得：G=弛二泮皿，由圖乙可知：4=第=0.2。山，

當。=53。時，&、&分別為1052c和1030。，代入數(shù)據(jù)得：G=132No

(3)由表達式G=2(」—%)COS6可知,重物的重力與電流表的量程無關(guān)，改變電流表的量程

K,

與精度，不能提高實驗的精確度，故A、B錯誤；由表達式G=2⑻="°s［可知,電阻箱

的精度越高，則電阻箱的讀數(shù)精度越高，則G的測量值的精度越高，故C正確；由表達式

G=aa_,2)cos夕可知,重力的大小的測量值與電阻絲和豎直方向的夾角有關(guān)，根據(jù)余弦的

表達式可知，夾角越大，則測量值的精確度越高，所以適當增大之間的距離，也可以提

高測量值的精確度，故D正確。

答案：(1)見解析(2)c.電流表的示數(shù)仍為/d2因』32(3)CD

【變式8-1］材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以

測量壓力大小。若圖甲為某壓敏電阻在室溫下的電阻一壓力特性曲線，其中RF、品分別表

示有、無壓力時壓敏電阻的阻值。為了測量壓力R需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值

RF。請按要求完成下列實驗。

(1)設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，在圖乙的虛線框中畫出實驗電

路原理圖(壓敏電阻及所給壓力已給出，待測壓力大小約為0.4X102?0.8X102N,不考慮壓

力對電路其他部分的影響)，要求誤差較小，提供的器材如下：

A.壓敏電阻，無壓力時阻值R