高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用精品当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用精品当堂检测题，共20页。试卷主要包含了知识掌握，巩固提高等内容，欢迎下载使用。

模块一 知识掌握
知识点一 神奇的传感器
【情境导入】
夜晚，楼道里漆黑一片。但随着我们的脚步声响，或者“路见不明一声吼”，楼道的灯亮了，经过后，灯则依次熄灭。这其中的奥妙是什么？
【答案】在电路中安装了一种能将声、光信号转换为电信号的传感器——声光延时开关。
【知识梳理】
1．定义：能够感受力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出的一类器件或装置。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制。
知识点二 传感器的种类
【情境导入】
干簧管结构：如图甲所示，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当条形磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？
(2)干簧管的作用是什么？
【答案】
(1)灯泡会亮，因为当条形磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通．
(2)干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器．
【知识梳理】
1．物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。
2．化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等化学传感器。
3．生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。
知识点三 传感器的组成与应用模式
【情境导入】
在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，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什么？
答案 当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次．
【知识梳理】
1．传感器的基本部分：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。
2．敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分；转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。它们分别完成检测和转换两个基本功能。
3．传感器应用的一般模式
（2023春•阿勒泰地区期末）许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现人靠近它就开启；而在白天，即使有人靠近它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（ ）
①温度传感器
②人体红外线传感器
③声音传感器
④光敏传感器
A．①②B．②③C．③④D．②④
【解答】解：楼道照明灯天黑时，出现人靠近它就开启；而在白天，即使有人靠近它也没有反应。说明可能接入的传感器是人体红外线传感器与光敏传感器，故D正确，ABC错误。
故选：D。
（2023春•玉林期末）伴随国民物质文化生活的日益丰富，大众的健康意识不断增强，对膝盖损耗较小的骑行运动越来越受欢迎。如图1中的气嘴灯是下端安装在自行车的气嘴上的饰物，骑行时会自动发光，炫酷异常。一种气嘴灯的感应装置结构如图2所示，一重物套在光滑杆上，并与上端固定在A点的弹簧连接，弹簧处于拉伸状态，触点M与触点N未接触。当车轮转动，弹簧再次拉伸，当重物上的触点M与触点N接触，电路连通，LED灯就会发光。关于此灯下面说法中正确的是（ ）
A．停车时也会发光，只是灯光较暗
B．骑行达到一定速度值时灯才会亮
C．无论车轮转多快，气嘴灯都无法在圆周运动的顶端发亮
D．此感应装置的发光利用重物的向心运动实现
【解答】解：A、停车时，车轮未转动，重物不能做离心运动，从而使M点很难与N点接触，不能发光，故A错误；
B、当车速从零缓慢增加到某一数值时，根据竖直方向圆周运动的特点，由离心运动原理可知，重物向心力足够大时，M点更容易与N点接触，可以发光，故B正确；
C、转速较大时，向心力较大，在圆周运动的顶端时向心力向下，则弹力增大，重物离心运动，从而使M点更容易与N点接触，可以发光，故C错误；
D、离心现象是指做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，感应装置的原理正是利用离心现象，使两触点接触而点亮LED灯，故D错误；
故选：B。
（2023春•海淀区期末）在产品生产的流水线上，常需要对产品计数。图甲是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中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。当传送带上没有产品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小；有产品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大。
实现自动计数功能的电路如图乙所示，a、b之间接示波器。水平传送带匀速前进，产品通过时会挡住光信号。示波器显示的电压随时间变化的图像如图丙所示。若计数电路中的电源两端的电压恒为6V，光敏电阻与阻值为1kΩ的定值电阻串联。已知t＝0.1s时光信号被产品挡住。下列说法正确的是（ ）
A．R1为光敏电阻
B．光信号被产品挡住时，光敏电阻的阻值为2kΩ
C．光信号被产品挡住时，光敏电阻的阻值为0.5kΩ
D．每分钟通过计数装置的产品数量为300个
【解答】解：A、已知t＝0.1s时光信号被产品挡住，光敏电阻的阻值此时较大，此时电路中的电流较小，那么定值电阻的电压应较小，根据图丙可知此时电阻R1的电压是较小的，故R1为定值电阻，故A错误；
BC、电源两端的电压恒为6V，根据图丙可知t＝0.1s光信号被产品挡住时，定值电阻R1的电压为2V，根据串联电路分压原理可知光敏电阻电压为4V，可得此时光敏电阻阻值是定值电阻R1的2倍，即光敏电阻的阻值为2kΩ，故B正确，C错误；
D、由图丙可知电压随时间变化的图像的周期为0.4s，可知每隔0.4s通过一件产品，每分钟通过计数装置的产品数量为个＝150个，故D错误。
故选：B。
（2023春•浦东新区校级期末）关于传感器及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的
B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的
C．电子秤所使用的测力装置是红外线传感器
D．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
【解答】解：A．烟雾散射式火灾报警器都是在有烟雾时，利用光的漫反射，从而触发开关报警，故A错误；
B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B正确；
C．电子秤所使用的测力装置是力的传感器，故C错误；
D．电熨斗通过膨胀系数不同的双金属片来控制开关的通断，属于温度传感器来控制温度，故D错误。
故选：B。
知识点四 光敏电阻
【情境导入】智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。自动调节功能，手机是感知外界光线强弱的感光元件是什么呢？
【答案】大多数手机中数码相机的感光元件基本上都是CMOS的。感光元件又叫图像传感器。
【知识梳理】
光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．
知识点五 金属热电阻和热敏电阻
【情境导入】
某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1(负温度系数)、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示的电路中，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(1)闭合开关S后，温度升高时，电流表的示数如何变化？
(2)闭合开关S后，温度降低时，电压表的示数如何变化？
【答案】(1)温度升高时，热敏电阻的阻值变小，干路的电流变大，所以电流表的示数变大。
(2)温度降低，热敏电阻的阻值变大，干路中的电流变小，R2两端的电压变小，电压表的示数变小。
【知识梳理】
1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻．
2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．
【重难诠释】
有些半导体在温度变化时导电能力也会变化，因此可以用这种半导体材料制作热敏电阻。
热敏电阻是电阻值随温度变化而变化的敏感元件。在其工作温度范围内，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻。
金属热电阻和热敏电阻的区别
知识点六 电阻应变片
【情境导入】
如图所示是一个应变式力传感器，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上、下表面各贴一个应变片．结合力传感器的特点，叙述它的工作原理．
答案 在梁的自由端施加力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小．力F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大．如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端的电压变大，下表面应变片两端的电压变小．传感器把这两个电压的差值输出．力F越大，输出的电压差值也就越大．
【知识梳理】
1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．
2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．
3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．
（2023•汕头二模）如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启高位预警；当a、b两端的电压小于U2（U1、U2为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是（ ）
A．U1＜U2
B．U1＝U2
C．R2为定值电阻
D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低
【解答】解：ABC、当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启高位预警，说明R1为气压传感器，则R2为定值电阻；当飞行高度高时，R1的电阻比较大，则此时的电压更大，即U1＞U2，故AB错误，C正确；
D、若定值电阻的阻值越大，则R1分到的电压越小，所以开启高位预警时的位置越高，故D错误；
故选：C。
（2023•济南模拟）如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。RB是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。R1和R2为两个电阻箱，a、b两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是（ ）
A．当RB处的磁场增强时，电流表示数增大
B．当RB处的磁场增强时，a、b两端的电压减小
C．增大R2的阻值，更容易触发报警器报警
D．增大R1的阻值，更容易触发报警器报警
【解答】解：B．当RB处的磁场增强时，由RB﹣B图像可知其阻值变大，则电路的总电阻增大，由可知总电流变小，a、b两端的电压为Uab＝E﹣I（r+R1）
则a、b两端的电压增大，故B错误；
A．根据并联分压可知，电流表的电流为，由于总电流I变小，电流表示数减小，故A错误；
C．因Uab越大越容易触发报警器报警；而增大R2的阻值，总电阻增大，总电流变小，内阻r和R1的电压变小，则a、b两端的电压变大，故更容易触发报警器报警；故C正确；
D．增大R1的阻值，总电阻增大，总电流变小，则a、b两端的电压变小，要触发报警器报警更难，故D错误。
故选：C。
（多选）（2023春•佛山期末）小明制作一个远距离光传音装置，结构如图所示，用互感器以及激光头组成的电路对音乐信号进行调制，使得激光亮度随音乐发生变化，在远处的接收电路中，被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化，从而使得定值电阻R0两端电压发生相应的变化，再用扩音器把电信号转化成音乐，下列相关说法正确的是（ ）
A．敏感元件可以是光敏电阻
B．激光频率会随音乐的变化而变化
C．流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化
D．传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点
【解答】解：A．因被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化，则敏感元件可以是光敏电阻，故A正确；
B．激光亮度随音乐发生变化，但是激光频率不随音乐的变化而变化，故B错误；
C．随音乐的变化，互感器上的电流发生变化，则流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化，故C正确；
D．传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点，故D正确。
故选：ACD。
模块二 巩固提高
（2023•西城区校级三模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（ ）
A．增大电源E3的电动势
B．增大干簧管上线圈的匝数
C．增大电阻箱R1的阻值
D．增大电阻箱R2的阻值
【解答】解：ACD、根据光敏电阻的阻值随光强的增大而减小，可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，浓度越低，光敏电阻接收的光强越小，光敏电阻的阻值越大，所以需要增大电源E2的电动势，或减小电阻箱R1的阻值，或减小电阻箱R2的阻值，故ABC错误；
B、增大干簧管的匝数，干簧管的磁性会变强，会在电阻较大，电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通电路，故B正确。
故选：B。
（2023•海淀区校级三模）如图所示为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上。当大苹果通过托盘秤时，R1所受的压力较大因而电阻较小，R2两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，R2两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为M0，若提高分拣标准，要求能够进入下面通道的大苹果的最低质量增大，下面操作可行的是（ ）
A．其他条件不变的情况下，只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些
B．其他条件不变的情况下，只适当减小R2的阻值
C．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向
D．其他条件不变的情况下，只增大和传感器R1相连接电路中电源电动势
【解答】解：A．要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M0，则要求当此大苹果通过托盘时压力传感器的压力与原来一致，可知其他条件不变的情况下，只需要将托盘秤压在杠杆上的位置向右移动一些，故A错误；
B．因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故B正确；
C．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁部分导线绕行的方向对磁性大小无影响，故C错误；
D．因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源电动势，故D错误。
故选：B。
（2023春•松江区校级期末）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右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（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）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
【解答】解：A、在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A、B错误；
C、在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错误，D正确；
故选：D。
（2023春•广陵区校级期中）当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（ ）
A．光传感器和位移传感器
B．磁传感器和温度传感器
C．磁传感器和声传感器
D．压力传感器和加速度传感器
【解答】解：A.当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，改变了位移，并且耳朵可能挡住了光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器，故A正确；
BCD.当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，没有磁场的变化，也没有产生特别的压力，故BCD错误。
故选：A。
（2023春•顺义区校级月考）为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，如图为电路原理图。图中直流电源电动势为3V，内阻可不计，R为可变电阻，RG为光敏电阻，其在不同照度下的阻值如下表（照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，lx是它的单位）。若控制开关两端电压升至2V时将自动开启照明系统，则以下说法正确的是（ ）
A．若将R接入电路的阻值调整为20kΩ，则当照度降低到1.0时启动照明系统
B．若要使照明系统在照度降低到1.2时启动，则要将R接入电路的阻值调整为36kΩ
C．若要在光照更暗时启动照明系统，应将R接入电路的阻值调小
D．R接入电路的阻值不变时，照度越小，控制开关两端的电压越大
【解答】解：A．根据题意，由串联分压原理有，R0两端的电压为：
当U＝2V时，此时照明系统会启动，若R＝20kΩ，可得：
即解得：R0＝40kΩ，对照表中数据可知，当光照强度降低到0.4时，照明系统启动，故A错误；
B．若要使照明系统在照度降低到1.2时启动，对照表中数据可知，此时：R0＝18kΩ
根据A项的公式可得：
即解得：R＝9kΩ，故B错误；
C．由选项A的分析可知，在启动照明系统的时候，光敏电阻的阻值为电阻R的阻值的2倍，
当光照更暗时，即光照强度更小是，对照表中数据可知，光敏电阻阻值较大，则此时应将R接入电路的阻值调大，故C错误；
D．当R接入电路的阻值不变时，光照强度越小，对照表中数据可知，R0阻值越大，再根据串联分压的原理可知，控制开关两端的电压越大，故D正确。
故选：D。
（2023•海淀区二模）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．仅更换阻值更大的定值电阻R0，电子秤灵敏度会下降
B．电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C．弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大
D．电压表示数与待测物体质量成非线性关系
【解答】解：D.由图可知：滑动变阻器与R0串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变，由欧姆定律可知I，电路中的电流不变；电压表的示数
U＝IR′R′
又R′＝ρ，mg＝kL，
解得Um
即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故D错误；
C.由Um，可知弹簧的劲度系数越小，m的最大值越小，电子秤的量程越小，故C错误；
AB.由Um.可知电子秤的灵敏度||
可知仅更换阻值更大的定值电阻R0，电子秤灵敏度会下降；电子秤的灵敏度与待测物体质量无关；故A正确，B错误。
故选：A。
（2023•宁波二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（ ）
A．增大电阻箱R1的阻值
B．增大电阻箱R2的阻值
C．增大电源E3的电动势
D．增大干簧管上线圈的匝数
【解答】解：ABC、根据阻值随光强的增大而减小，可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，浓度越低，光敏电阻接收的光强越小，光敏电阻的阻值越大，所以需要将电路中其他电阻的总电阻减小，或者增大电源E2的电动势，ABC错误；
D、增大干簧管的匝数，干簧管的磁性会变强，会在电阻较大，电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通电路，故D正确。
故选D。
（多选）（2022秋•黄冈期末）红外测温门在疫情防控中发挥了重要作用，它使用了一种传感器，当它感应到有人走近时会自动对人测温，如果体温低于37.3℃门会自动打开。下列说法中正确的是（ ）
A．当人体温低于37.3℃时不会向外辐射红外线
B．人的体温越高，测温门测量时接收到的最强辐射越强
C．该测温门感应到人体辐射的电磁波比可见光的波长短
D．该测温门上使用的传感器是将接收到的红外信号转化为电信号
【解答】解：A、当人体温低于37.3℃时会向外辐射红外线，故A错误；
B、温度越高，辐射越强，人的体温越高，测温门测量时接收到的最强辐射越强，故B正确；
C、红外线的波长比可见光的波长长，故C错误；
D、该测温门上使用的传感器是将接收到的红外信号转化为电信号进行处理，故D正确。
故选：BD。
（2022春•东昌府区校级期中）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．传感器一定是把非电学量转换为电学量
C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地测量、传输、处理和控制
D．干簧管是通过磁铁靠近产生电磁感应实现自动控制的
【解答】解：A、传感器可以是由半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料制成的，故A错误；
BC、传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系，故B错误，C正确；
D、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，采用了磁化现象，没有利用电磁感应现象，故D错误。
故选：C。
（2023春•宝山区校级期中）某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大，有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该控制电路利用了电磁感应的原理
B．白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流
C．该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能
D．若将低压电源正负极调换，则该控制电路无法完成自动控制功能
【解答】解：A．该控制电路利用了电流的磁效应，故A错误；
B．白天干路电流较大，故内电阻及R1的电压较大，并联电路的电压较小，则R3的电流较小，即白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流，故B正确；
C．白天流过R3的电流较小，故流过线圈的电流较小，则白天电磁继电器不工作，即该电路能实现灯泡白天不亮，晚上亮的功能，故C错误；
D．若将低压电源正负极调换，不改变电流磁效应磁力的作用效果，则该控制电路依然可以完成自动控制功能，故D错误。
故选：B。
（2022秋•昌平区期末）传感器让我们的生活变得更加便利，其基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。
（1）为了测量储罐中某种不导电液体液面的高度，某同学利用平行板电容器制作了一个“液位监测仪”，如图1所示，将两块平行金属板竖直插入到该液体中，液体填充在两极板之间。两极板分别用导线接到数字电容表上，数字电容表可显示出电容器的电容，从电容的变化就可以知道容器中液面高度的变化。当数字电容表示数增大时，液面高度是上升还是下降？简要说明理由。
（2）如图2所示为大型电子地磅电路图。不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下滑片P下滑，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电流增大。将电流表的电流刻度转换成对应的重力刻度，就可以读出被称物体的重力。已知电源电动势为E，内阻不计；滑动变阻器A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻R0的阻值；两根弹簧的总弹力大小与形变量成正比，比例系数为k；电流表内阻不计。请推导所称重物的重力G的大小与电流I的关系式。
（3）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图3甲所示，在两块磁感应强度相同、N极相对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，磁感应强度为0，霍尔电压为0，将该点作为位移的零点，当霍尔元件沿±x方向移动时，同时通有如图3乙所示的恒定电流I，由于不同位置处磁感应强度B不同，在M、N表面间产生的电势差UMN不同。在小范围内，两磁极间磁感应强度B的大小与位移x的大小成正比，比例系数为k。已知该霍尔元件长为a，宽为b，厚为c，单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e。请推导霍尔元件M、N表面间的电势差UMN与位移x的关系式。
【解答】解：（1）当数字电容表示数增大时，液面高度升高，根据c，液面高度升高，正对面积s增大，电容表示数增大；
（2）根据胡克定律，G＝kx，接入电路阻值为R＝R0，根据闭合电路欧姆定律I，联立解得G＝2kL；
（3）在小范围内，两磁极间磁感应强度B的大小与位移x的大小成正比，比例系数为k，则B＝kx，在M、N表面间产生稳定的电势差时，根据平衡条件有：Bev，根据电流微观表达式I＝nesv＝nebcv，联立解得：UMN；
答：（1）当数字电容表示数增大时，液面高度是上升；
（2）所称重物的重力G的大小与电流I的关系式G＝2kL；
（3）霍尔元件M、N表面间的电势差UMN与位移x的关系式UMN；
项目
金属热电阻
热敏电阻(NTC)
特点
电阻率随温度的升高而增大
电阻率随温度的升高而减小
R－T图像
制作材料
金属
半导体
导电原理
自由电子的
定向移动
自由电子和空穴等载流子
优点
化学稳定性好，测温范围大
灵敏度较好
作用
将温度这个热学量转换为电阻这个电学量
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻RG/kΩ
75
40
28
23
20
18