2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版选择性必修第二册）专题5.2 常见传感器的工作原理及应用（原卷板）.pdf

专题5.2常见传感器的工作原理及应用

【人教版】

【题型1光敏电阻的应用】

【题型2金属热电阻】

【题型3热敏电阻的应用】

【题型4联系实际】

【题型5霍尔元件】

【题型6位移传感器】

【题型7温度传感器】

【题型8电子秤】

【题型1光敏电阻的应用】

【例1】为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻

控制，如图甲所示是某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强

照度越大，照度单位为：勒克斯(lx)。

(1)如图乙所示，电源电动势为3V，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2V时控制开关

自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0(lx)时控制开关接通照明系统，则R＝

1

________kΩ。

(2)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图丙所示的电路进行测量，电

源(E＝3V，内阻未知)，电阻箱(0～99999Ω)。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S，将

1

S与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丁为实验时电阻箱的阻值，其

2

读数为________kΩ；然后将S与2相连，调节电阻箱的阻值如图戊所示，此时电流表的示

2

数恰好为I，则光敏电阻的阻值为________kΩ(结果保留3位有效数字)。

【变式1-1】某同学为定性探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图(a)所示的

电路。所用器材有：置于暗箱(图中虚线区域)中的光敏电阻R、小灯泡和刻度尺；阻值为R

G

的定值电阻；理想电压表；电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。

实验时，先按图(a)连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d，记录电压表的示

数U，获得多组数据如下表。

d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.0022.0023.5025.00

U/mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.578.672.565.0

回答下列问题：

(1)光敏电阻阻值R与电压表示数U的关系式为R＝________(用E、r、R、U表示)；

GG

(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点，并作出U－d的非线性曲线：

(3)依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而________(填“增大”或

“减小”)；

(4)该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。

他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，

设计了如图(c)所示电路，则电路中________(填“R”或“R”)为光敏电阻，另一个为定值电阻。

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【变式1-2】一台臭氧发生器P的电阻为10kΩ，当供电电压等于24V时能正常工作，否

则不产生臭氧。现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，

在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R对它进行控制，R的阻值在有光照时为100Ω，

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黑暗时为1000Ω，允许通过的最大电流为3mA；电源E的电动势为36V，内阻不计；另

有一个滑动变阻器R，阻值为0～100Ω，允许通过的最大电流为0.4A；还有一个开关S和