人教版高中物理选修3-2检测：第6章《传感器》6-3a 同步练习Word版含解析

第3节实验：传感器的应用1．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是( )A．A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B．A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联解析：选A 由图可知A、B是电磁继电器线圈,所以A、B应接信号电压,线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或分离,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故A正确．2.(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,R G为光敏电阻．“”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,输出端Y会从低电平跳到高电平．要求在天暗时路灯(发光二极管)会被点亮,下列说法中正确的是( )A．天暗时,Y处于高电平B．天暗时,Y处于低电平C．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)熄灭解析：选BD 天暗时,R G电阻值大,A端为高电平,所以输出端Y为低电平,发光二极管导通,选项B正确,A错误；将R1调大时,A端电势降低,当降到某一值时,输出端变为高电平,灯(发光二极管)熄灭,选项D 正确,C错误．3．设计一个白天自动关灯、黑夜自动开灯的装置,可供选择的仪器：光敏电阻、继电器、电池、交流电源、开关、导线和灯泡等．(1)如图所示已画好部分电路,请补画完原理电路图．(2)(多选)在以下原理电路工作时,说法正确的是( )A．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器工作B．光敏电阻受到光照,电阻变小继电器不工作C．继电器工作时,照明电路闭合,电灯亮D．继电器不工作时,照明电路闭合,电灯亮解析：(1)如图所示．(2)有光照时,光敏电阻阻值变小,电路电流变大,线圈磁性增强,将G处动触片吸过来,G与H断开,照明电路停止工作；无光照射时,光敏电阻阻值增大,电路电流减小,线圈磁性减弱,G与H接触灯亮．答案：(1)见解析图(2)AD4．小明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30 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象．(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为________Ω.当环境温度升高时,热敏电阻阻值将________,继电器的磁性将________(均填“增大”“减小”或“不变”)．(2)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(均填“A”或“B”)．(3)图甲中线圈下端P的磁极是________(填“N”或“S”)极．(4)请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警．解析：(1)分析乙图可知,热敏电阻40 ℃对应的阻值为70 Ω.温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,电磁铁的磁性增大．(2)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,所以警铃的接线柱C 应与接线柱B 连,指示灯的接线柱D 应与接线柱A 相连．(3)分析电流的流向,根据安培定则可得到线圈的下端P 的极性是S 极．(4)当线圈中的电流I ＝50 mA ＝0.05 A 时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警．控制电路的总电阻为R总＝U 1I ＝30.05Ω＝60 Ω.热敏电阻为R ＝R 总－R 0＝60 Ω－30 Ω＝30 Ω,由图乙可知,此时t ＝80 ℃,即当温度t≥80 ℃时,警铃报警．答案：(1)70 减小 增大 (2)B A (3)S (4)环境温度大于等于80 ℃时,警铃报警．5．(2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图1所示,继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控．继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示.t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R t /Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)12R 1(0～200 Ω)、滑动变阻器R 2(0～500 Ω)、热敏电阻R t 、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S 、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制,电源E 应选用________(填“E 1”或“E 2”),滑动变阻器R 应选用________(填“R 1”或“R 2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至________(填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查．在图1中,若只有b 、c 间断路,则应发现表笔接入a 、b时指针________(填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω解析：(1)如果电源用E1,则在t＝30 ℃时电路中的最大电流I m＝3199.5＋20A≈13.67 mA＜15 mA,故不能实现对此温度的控制,因此电源应选用E2；为了在t＝80 ℃时实现对温度的控制,设滑动变阻器阻值的最大值至少为R′,则6 VR′＋20 Ω＋49.1 Ω＝0.015 A,解得R＝330.9 Ω,因此滑动变阻器应选用R2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障,应将选择开关旋至C.(3)如果只有b、c间断路,说明b点与电源的负极间没有形成通路,a、b间的电压为零,表笔接在a、b间时,指针不偏转；c点与电源的负极间形成通路,a与电源的正极相通,a、c间有电压,因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转．(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,应先断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,并将阻值调至108.1 Ω,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直至观察到继电器的衔铁被吸合,这时断开开关,将电阻箱从电路中移除,将热敏电阻接入电路,因此操作步骤的正确顺序是⑤④②③①.答案：(1)E2R2(2)C (3)不偏转偏转(4)⑤④②③①6．某市科技园区采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能．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(如黑天)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,黑天打开．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,画出电路原理图．光敏电阻R1,符号灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号保护电阻R2,符号电磁开关,符号蓄电池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．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．解析：(1)解析过程略．(2)①U m＝I m R＝100×10－3×200 V＝20 V；E＝I(R2＋R),其中50 mA＜I≤100 mA,故R2在160～520 Ω之间．②解析见答案．答案：(1)电路原理图如图所示(2)①20 160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当磁铁吸合铁片时,3、4之间接通；不吸合时,3、4之间断开．③电磁起重机．。

第六章水平测试测试时间:90分钟满分:100分一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。

在第1~ 6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7~10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

1.下列说法正确的是(A.凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B.湿敏传感器只能是物理传感器C.物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D.物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应答案 D解析各种传感器虽然工作原理不同,但基本功能相似,多数是将非电学量转化为电学量,故A错;湿敏传感器为化学传感器,故B 错;传感器既可将信息转化为电压输出,也可转化为电流、电阻等输出,故C错;由物理传感器定义知D正确。

2.[2015·德州高二检测]下列有关传感器的说法中错误的是(A.汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B.“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C.电子秤称量物体质量是利用了力传感器D.火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器答案 D解析生命探测仪是利用生物传感器,立体相机是利用光学传感器,电子秤是利用压力传感器,火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号,使警铃发声或使红灯闪烁,自动报警,利用了光学传感器而不是利用了温度传感器,A、B、C对,D错。

3.如图是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R。

图中是某同学画出的在t0时刻开关S由闭合变为断开,通过传感器的电流随时间变化的图象。

关于这些图象,下列说法中正确的是(A.甲图是通过传感器1的电流随时间变化的情况B.乙图是通过传感器1的电流随时间变化的情况C.丙图是通过传感器2的电流随时间变化的情况D.丁图是通过传感器2的电流随时间变化的情况答案 C解析开关S由闭合变为断开,传感器1中的电流立刻变为零,如丁图;传感器2中的电流由于线圈的自感作用,电流反向并逐渐减小,C正确,A、B、D错误。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器2.下列情况中，应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱3.诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用5.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．6.关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大7.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确8.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态9.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；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及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10.在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器13.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是()A．用遥控器控制电视机的开关B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是()A．位移量B．湿度C．烟雾浓度D．温度15.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 ()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器第II卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________ W.三、计算题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R T和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？18.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？四、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)19.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．答案1.【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．5.【答案】C【解析】电路C中，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变大，根据P＝，电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．6.【答案】A7.【答案】C【解析】由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．8.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．9.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．10.【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确．11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻与金属热电阻是两个不同的概念，热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，故C错误．13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，A 正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】C【解析】气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警等．故选C.15.【答案】A16.【答案】(1)(2)增大(3)甲(4)0.15【解析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18 Ω＝22.5 Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W.17.【答案】温度不小于50 ℃【解析】热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic＝20 mA，则总电阻不大于R总＝＝300 Ω.由于R总＝R T＋Rx，则R T不大于250 Ω.由甲图可看出，当R T＝250 Ω时，温度t＝50 ℃，即温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光．18.【答案】(1)10 Ω0.3 A(2)6 V(3)可使用 3 V【解析】(1)传感器的电阻R传＝＝Ω＝10 Ω传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V，所以电源电压最大值U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：U＝0.16×R传′＋1.48根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91解得，R传′＝9.5 Ω，U＝3 V传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5 Ω ＜1 Ω所以此传感器仍可使用．19.【答案】发光的1熄灭的≫【解析】开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.。

第六章第3节一、选择题1．关于发光二极管，下列说法正确的是()A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把光能转化为电能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光2．(多选)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R T为负温度系数热敏电阻，R 为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()A．温度不变，光照增强B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强D．温度升高，光照减弱3．(多选)如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则()A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光4．(多选)在制作光控电路实验中，某同学按如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，原因可能是()A．二极管两极接反B．R1与R G位置颠倒C．R1阻值太小D．灯泡被断路5．(多选)如图甲表示斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值(0.8 V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。

图乙为一光控电路，用发光二极管LED 模仿路灯，R G为光敏电阻。

下列关于斯密特触发器和光控电路的说法中正确的是()A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，发光二极管发光6．(多选)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》检测题（包含答案）1 / 11《传感器》检测题一、单选题1．如图是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，R 0是定值电阻，在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是（ ）A ．通过显示器的电流减小B ．R 0两端的电压增大C ．传感器两端的电压增大D ．电路的总功率减小2．某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是（ ）A ．U 越小，表示c 越大，c 与U 成反比B ．U 越小，表示c 越大，c 与U 不成反比C ．U 越小，表示c 越小，c 与U 成正比D ．U 越大，表示c 越大，c 与U 不成正比3．宾馆房间的天花板上会安装一个报警器，当房间失火时，它能通过电路发出警报，这个报警器使用的传感器是A ．烟雾传感器B ．声音传感器C ．生物传感器D ．压力传感器4．下列情况中，应用了温度传感器的是（ ）A ．商场里的自动玻璃门B ．夜间自动打开的路灯C ．夜间有声音时就亮的楼梯灯D ．自动恒温冰箱5．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器。

它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂。

当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例。

从而实现对可燃气体的检测。

由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为A．电解液B．半导体C．镍铜合金D．橡胶6．如图甲所示为一种电容式位移传感器的原理图，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。

第六章传感器3 实验：传感器的应用1．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动启动，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需满足光照或温度升高一个条件即可，选项A、C、D错误，选项B正确．答案：B2．(多选)如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则( )A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光解析：当A端为高电平，Y端输出低电平，则加在LED两端的是正向电压，则LED发光；当A端为低电平，Y端输出高电平，则LED不发光，故选BC.答案：BC3．(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，R G为光敏电阻．A为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮．下列说法正确的是( )A．天黑时，Y处于高电平B．天黑时，Y处于低电平C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮解析：天黑时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平，R1调大时，A端电压降低，只有天更暗时，R G电阻更大时，路灯才点亮，故选BC.答案：BC4．如图所示，R T为半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明( )A．环境温度变高B．环境温度变低C．环境温度不变D．都有可能解析：当灯泡L的亮度变暗时，说明通过灯泡L的电流变小，R T的阻值变大，只有环境温度变低，R T的阻值才变大，所以选B.答案：B5．(多选)如图所示是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是( )A．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：当R T温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错误，B正确．当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C正确，D错误．故选BC.答案：BC6．如图所示为自动水位报警器的示意图，在水位低于B时，电磁铁所在的控制电路断路，电磁铁没有________，上面的触点________，________灯亮；当水位升高到B时，电磁铁所在的控制电路接通，电磁铁有________，吸引衔铁，上面的触点断开，下面的触点________，________灯亮．解析：当电磁铁所在的控制电路断开时，电磁铁内无电流，所以没有磁性，此时右侧电路的绿灯连入电路；当水位升高后左侧电路接通，电磁铁内有电流，右侧电路的红灯连入电路．答案：磁性闭合绿磁性闭合红。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第六章 传感器一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分） 1．下列说法不正确的是( )A. 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量B ．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C ．电熨斗中的双金属片是温度传感器D. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器2．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图1甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )图1A ．0～t 1时间内，升降机一定匀速运动B ．0～t 1时间内，升降机可能减速上升C ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀速上升D ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀加速上升3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图2(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，电流表示数变化与时间t 的关系如图(b)所示，下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动图24．如图3所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属片向下移动时( )图3A ．电路中的电流减小，油箱内油面降低B ．电路中的电流减小，油箱内油面升高C ．电路中的电流增大，油箱内油面降低D ．电路中的电流增大，油箱内油面升高5．计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式计算，式中，为金属片的正对面积，表示两金属片的间距．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，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 mm 2，键未按下时两金属片的距离为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，则键至少需要被按下( ) A ．0.15 mm B ．0.25 mm C ．0.35 mm D ．0.45 mm6. 酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图4所示的电路中，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )图4A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比 7．唱卡拉OK 用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是( )A ．该传感器是根据电流的磁效应工作的B ．该传感器是根据电磁感应原理工作的C ．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D ．膜片振动时，金属线圈会产生感应电流 8．用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是( )A ．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B ．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C ．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D ．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小9．下列说法中正确的是( )A. 机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，它的作用就是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)B. 机械式鼠标器中的光传感器是由两个滚轴、两个码盘、两个红外线发射管(LED)和两个红外线接收管组成的 C ．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它的作用是把光信号转换成电信号D. 火灾报警器是利用烟雾对光的衍射作用来工作的10．如图5所示的是一个电容式传感器，在金属线的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器，与导电液体就是该电容器的两极．今使该电容器充电后与电源断开，并将与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极与静电计外壳相连，则当导电液体深度变大 时( )图5A ．引起两极间正对面积变大B ．电容器的电容将变小C ．电容器两极间的电压将变小D ．以上说法都不正确二、填空题(本题共2小题，共20分)11．(10分) 如图6所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往上擦一些酒精，表针将向________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________(填“左”或“右”)移动．图612.(10分)图7为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图．图7箱内的电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图8所示．当端电压时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当时，电压鉴别器会使S 断开，停止加热．则恒温箱内的温度恒定在________.图8三、简答题(本题共3小题，共40分)13．(12分) 电热毯、电饭锅是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．如图9所示为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝和自动开关S.图9(1)当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电()，设加热时用电器的电功率为，保温时用电器的电功率为，则和分别为多大？14.(14分) 一热敏电阻在温度为时阻值很大，当温度达到时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在到之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图10所示，图中为热敏电阻，为电阻丝．请简述其工作原理．图10 15．(14分)现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图11所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．图11第六章传感器得分：一、选择题二、填空题11.12.三、简答题13.14.15.第六章传感器参考答案一、选择题1．A 解析：热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A错误；B、C、D正确；故选A.2．B 解析：在时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故A选项错误，B选项正确；时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D 两项都错．3．D 解析：从题图(b)可以看出，在到时间内，电流表示数逐渐增大，则压敏电阻的阻值逐渐减小，说明压敏电阻受到重球的压力越来越大，小车的加速度增大，故小车做变加速运动，A、B均错；在到时间内，电流不变，则说明重球对压敏电阻的压力不变，故小车做匀加速直线运动，C错，D对．4．D 解析：油面升高，金属片向下移动，接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，所以选项D正确．5．A 解析：由题给公式可知，键未按下时电容恰能检测出信号时的电容故，所以A正确．6．B 解析：题中给出传感器电阻的倒数与酒精气体浓度是正比关系，即，电压表示数，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大．7．BD 解析：当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，使处于永磁体磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是话筒的工作原理，所以B、D选项正确．8．AD 解析：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而多用电表的零刻度在表盘的右侧，所以温度越高，多用电表指针偏角越大，选项A正确，选项B错误．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，所以光照越弱，阻值越大，故多用电表指针偏角越小，选项C错误，选项D正确．9．AC 解析：机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，作用是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)，故选项A正确，选项B错误．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它是利用烟雾对光的散射作用来工作的，因此C正确、D错误．10．AC 解析：当导电液体深度变大时，相当于电容器的两极板的正对面积变大，由知，电容变大，而电容器充电后与电源断开，所以电容器所带电荷量不变，由知，电容器两极间的电压将变小．二、填空题11．左右解析：若往上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻温度升高，电阻值减小，指针向右偏．12．35解析：设电路路端电压为，当时，有，解得由图可知，当时，.13．(1)S闭合时，为加热状态 S断开时，为保温状态(2)解析：(1)当闭合时，短路，此时电路总电阻最小，由知，功率最大，为加热状态；当断开时，串联，电路总电阻最大，功率最小，为保温状态．(2)闭合时，为加热状态，有①；断开时，为保温状态，有②，①②联立得，14．见解析解析：开始水温较低时，阻值较大，电阻丝对水进行加热；当水温达到左右时，阻值变得很小，被短路，将停止加热；当温度降低到时，阻值又变得很大，又开始加热．这样就可达到保温的效果.15．电路图如图12所示图12工作过程：闭合S，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通，电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，吸合铁片P，使触点K断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值，又重复前述过程．。

03 随堂对点训练知识点一光敏电阻及发光二极管1．如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则( )A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势答案 A解析当光照射R3时，R3阻值变小，R4分压变大，a点电势将会升高，所以a点电势高于b点电势。

2．(多选)关于发光二极管，下列说法正确的是( )A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把电能转化成光能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光答案BD解析发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，A错误；都是由半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才可能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值，故C错误，D正确；它能直接把电能转化为光能，B正确。

知识点二热敏传感器3．如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。

R T是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R 是一个阻值较小的分压电阻。

(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？(2)为什么温度高时电铃会被接通？(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？答案见解析解析(1)温度较低时R T的阻值很大，R比R T小得多，因此P、X之间电压较大。

要求此时电铃不发声，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非”门。

(2)当高温时R T阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高电压，电铃响起。

(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，R T两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是：（ ） A ．线圈平面与磁感线方向垂直 B ．通过线圈的磁通量达到最大值 C ．通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D ．线圈中的电流方向不发生变化2.图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min 的时间，两电阻消耗的电功乙甲W W :之比为( )3.如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U . 变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n 1:n 2为，电源电压U 1为 ( ) A ．1:2 2U B ．1:2 4UC ．2:1 4UD ．2:1 2U4.一个N 匝的六边形线框面积为S ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，绕在线框平面的某一转轴转动，转速为n 转/秒，则A ．线框交变电动势的最大值为Nn πBSB ．线框交变电动势的有效值为2Nn πBSC．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2NnBSD．感应电动势瞬时值为e = 2nπBS sin2nπt5.如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（）A．a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮B．a、b端接交变电流，灯泡发亮C．a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D．a、b端接交变电流，灯泡发亮，在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大6.图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。

下列说法正确的是（）A.图l表示交流电，图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311 sinl00πt VD.图1所示电压经匝数比为10：l的变压器变压后，频率1变为原来的107.（主要考查变压器知识兼顾考查电路的动态变化问题）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。

高中物理人教版选修3-2第六章《传感器》章末复习学案+单元测试题本章整合知识网络专题归纳专题一传感器的工作原理1．传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示：2．常见敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。

(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。

正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

(3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，U H＝k IBd。

3．传感器应用的一般模式【例题1】某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。

如图甲所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上，极板的面积为S，极板间的距离为d，电容器的电容公式为C＝E Sd(E是常数但未知)。

极板1固定不动，与周围绝缘，极板2接地，且可在水平平台上滑动，并始终与极板1保持平行。

极板2的侧边与劲度系数为k、自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连，两弹簧的另一端固定，弹簧L 与电容器垂直。

如图乙所示是这一装置的应用示意图，先将电容器充电至电压为U后，即与电源断开，再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p，使两极板之间的距离发生微小的变化，测得此时电容器的电压改变量为ΔU。

设作用在电容器极板2上的静电力不至于引起弹簧可测量到的形变，试求待测压强p。

解析：该题根据平行板电容器在电荷量不变的情况下，其两端电压随板间距离变化而变化，从而把力学量(压强p)转化为电学量(电压)来测量。

因为U＝QC ，C＝ESd，U′＝QC′ΔU＝U－U′＝QdES－QdES′＝Q dES∆所以Δd＝ES UQ∆，F＝pS2kΔd＝pS，p＝2k dS∆＝2kE UQ∆。