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实验十五传感器的简单应用

考情调研命题特征分析近几年的高考试卷，可知高考试卷中对敏感电阻及传感器的应用进行了频繁地考查，如2021年广东卷中的热敏电阻的研究、2022年河北卷中的利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲、2022年广东卷中的测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系、2023年湖南卷中利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置。试题命题特点是试题的创新度高，注重创新能力和知识的迁移能力的考查，体现了实验探究能力的核心素养1.探规律：分析热（光）

敏电阻与温度（光强）

的关系。2.画图像：描绘电阻值随

温度（光强）变化的图

像。3.得结论：热敏电阻的阻

值随温度的升高（降

低）而减小（增大），

光敏电阻的阻值随光照

的增强而减小

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RG；小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表V；

电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。

d/cm8.5010.0

012.0

013.5

015.0

017.0

018.5

020.0

022.0

023.5

025.0

0U/mV271.

0220.

0180.

0156.

7144.

9114.

094.889.578.672.565.0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，获得多组数据如表中所示。

（1）光敏电阻阻值RG与电压表示数U的关系式为RG＝?

（用E、r、R、U表示）。?回答下列问题：【实验原理】?

（2）在图（b）所示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。【数据处理】答案：见解析图1

解析：先描出第2个数据

点，然后过尽可能多的

点，用平滑曲线连线，

不在平滑曲线上的点尽

可能分布在平滑曲线的

两侧，如图1所示。

（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（选填“增大”或“减小”）。增大?

（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（选填“R1”或

“R2”）为光敏电阻，另一个为定值电阻。R2【实验设计】

解析：如果R1为光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压降低，灯泡变暗；如果R2为光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻变小，整个电路电流增大，内电压升高，路端电压降低，流过R1的电流减小，因此流过灯泡的电流增大，灯泡变亮。因此R2为光敏电阻。

（5）若用该光敏电阻和电磁继电器设计自动光控照明电路，电磁继

电器的构造示意图如图（d）所示。a.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（选填“A、B”或“C、D”）接照明电路。b.请用笔画线代替导线连接图（d）中的实物图。C、D答案：b.见解析图2

c.已知控制电路电源电动势为3V，内阻很小可忽略，电磁铁线

圈电阻R＝20Ω，电流超过50mA时可吸合衔铁。如果要求光照

使得光敏电阻阻值为18Ω时，照明电路恰好接通，则图（d）中

定值电阻R＝Ω。22

解析：a.由电磁继电器的工作原理可知，电磁铁连接的是控制电路，衔铁连接的是工作电路，故工作时，应将“C、D”接照明电路。b.由题意可知实物图如图2所示。

?

五种敏感元件的作用和特点1.热敏电阻：将温度这个热学量转换为电阻这个电学量，一般情况

下，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。2.金属热电阻：将温度这个热学量转换为电阻这个电学量，一般

情况下，金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，随温度的降

低而减小。3.光敏电阻：将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量，一般情

况下，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，随光照强度的减

弱而增大。

?5.压敏电阻：将压力这个力学量转换为电阻这个电学量，压敏电阻的

阻值随压力的变化而变化。

（2024·山东威海模拟）在实际应用中有多种自动控温装置，以下

是其中两种控温装置：

（1）图（a）为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1＝2kΩ，R2＝1.5

kΩ，R3＝4kΩ，Rt为热敏电阻，其电阻随温度变化的