Question

传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、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．把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了．
（1）下列关于传感器说法正确的是

CD

．
  A．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量；
 B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号；
  C．热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；
 D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断．
（2）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R₀是一个阻值为300Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计．试分析：

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	300	280	260	240	220	200	180	…

①利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=

R=300-0.4F

Ω；
②若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为

600

N；
③如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度

不均匀

．（填均匀或不均匀）

Answer 1

分析：（1）了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用．
（2）①根据电阻随压力变化的数据来画图，把压力和电阻作为一组有序数对在坐标系中描点然后连接即可．再根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式．
②根据串联电路电压规律可知压敏电阻两端的电压，根据串联电路特点可计算压敏电阻的值，进一步计算测力计的最大测量值．
③根据欧姆定律推导串联电路电流的关系式，结合R与F的关系式推导压力与电流的关系式可知测力显示器的刻度是否均匀

解答：解：（1）A、霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量；故A错误；
B、话筒是将声音信号转换为电信号；故B错误；
C、热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；故C正确；
D、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断；故D正确；
故选：CD．
（2）①把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R的阻值随压力F的大小变化的图象．如图：

根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知压敏电阻R的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为：
R=KF+b．
把F=50N，R=280Ω和F=100N，R=260Ω代入得：

280=50K+b 260=100K+b

解得K=-0.4，b=300，
所以它们的关系式为R=300-0.4F
②从上式可知，压力增大时，压敏电阻值减小，当电阻两端的电压为5V时，压敏电阻两端的电压为：
U₁=U-U₀=6V-5V=1V
根据串联电路特点可得：

R

R0

=

U1

U0

=

1

5

代入数据，有：

R

400Ω

=

1

5

解得：R=80Ω
把R=80Ω代入R=-0.4F+300
即80=-0.4F+300
解得F=550N．
③I=

U

R+R0

把R=-0.4F+300，U=6V，R₀=400Ω
代入上式
化简得F=1750-

15

I

所以压力和电流不成一次函数关系，故该测力显示器的刻度是不均匀的．
故答案为：
（1）CD； 
（2）R=300-0.4F； 600N；不均匀．

点评：第一小题考查了各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用；第二小题考查学生对欧姆定律和串联电流特点的掌握并结合函数知识对实际问题做出正确的判断．