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2026 届高三物理二轮复习专项训练：物理电学实验专题 利用
传感器制作简单的自动控制装置问题
1．某物理兴趣小组同学欲应用实验室现有的元件：电源、光敏电阻、干簧管、蜂鸣器等制
作一报警装置。
(1)实验组同学现应用多用电表测量在不同光照强度下光敏电阻的阻值。
A 同学正确操作多用电表测量某一光照强度下光敏电阻的阻值时，选择开关位置如图（a）
所示，指针偏转情况如图（b）中的I 所示，为使测量更为准确，他将选择开关调整到
___________（选填“
”“
”或“
”）挡，随后A 同学将红黑表笔分别与光敏
电阻两端接触，进行阻值测量。B 同学认为A 同学的操作过程存在不当之处，应
______________________（写出正确的操作过程）。经过规范的操作后，欧姆表指针偏转
情况如图（b）中的II 所示，该次测量的读数为___________
（结果保留两位有效数字）。
之后，改变光照强度，测出光敏电阻在不同光照强度下的电阻值，绘制出如图（c）所示图
线。
(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器，如图（d）所示为干簧管的结构图，玻璃管内封
入了两个软磁性材料制成的簧片，当干簧管周围磁感应强度足够大时，两个簧片被磁化从
而接通。
实验组设计的报警装置在光照强度不够或无光照时报警装置不报警，在光照达到一定亮度
时候报警装置发声，其电路图连接如图（e），该报警装置应用了___________（选填“静
电感应”“电磁感应”或“电流的磁效应”）。
2．某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图
甲所示，则此时热敏电阻的阻值为
______kΩ。
（2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验
电路，定值电阻
，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于最______（选
填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表
的示数为2.25mA，
的示数为
1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为______kΩ。
（3）经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示，可知该
热敏电阻的阻值随温度升高变化得越来越______（选填“快”或“慢”）。
（4）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E＝
6.0V，定值电阻R＝1.8kΩ，长为l＝50cm 的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和
电源的内阻。已知流过报警器的电流
时报警器开始报警，若测得报警器报警时
油液（热敏电阻）的温度为30℃，油液外热敏电阻的温度为70℃，由此可知油液的警戒液
面到油箱底部的距离约为______cm。
3．气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq随甲
醛浓度η 变化的曲线如图a 所示。
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a 一致，实验可供选用的器材如下：
A．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
B．毫安表A1（量程2mA，内阻为200Ω）
C．毫安表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
D．定值电阻R0（阻值2800Ω）
E.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流0.2A）
F.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.2A）
G.开关、导线若干
探究小组根据器材设计了图b 所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值，其中：
①滑动变阻器Rp应选用__________（填“R1”或“R2）；
②开关S 闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于__________端（填“a”或“b”）；
(2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内浓度，记录不同浓度下电
表示数，当甲醛浓度为
时毫安表A1和毫安表A2的示数分别为1.51mA 和
3.51mA，此时测得该气敏电阻的阻值为____________kΩ（结果保留三位有效数字）。
(3)多次测量数据，得出该气敏电阻的参数与图a 基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计
了如图c 所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是
），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视
为无穷大，电源电动势E=3.0V（内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于2.0V 时
发出报警音“已超标”，小于等于2.0V 时发出提示音“未超标”。则在电阻R3和R4中，
___________是定值电阻，其阻值为___________kΩ（保留两位有效数字）。
4．气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻
，
正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说
明书给出的气敏电阻
随甲醛浓度
变化的曲线如图a 所示（横轴为
）
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a 一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b 所示
电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为
时气敏电阻的阻值，供选用的器材如
下：
A．蓄电池（电动势
，内阻不计）
B．电压表（量程
，内阻约
）
C．毫安表（量程
，内阻约
）
D．滑动变阻器
（最大阻值
）
E.滑动变阻器
（最大阻值
）
F.开关、导线若干
①参照图a 中的参数，滑动变阻器
应选用__________（填“
”或“
”）；
②单刀双掷开关应接在__________（填“1”或“2”）；
(2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛
浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为
和
，则此时气敏电阻的阻值为__________
（保留2 位有效数字）。
(3)已知国家室内甲醛浓度标准是
。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c 所
示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。
电源电动势为
（内阻不计），电路中
、
分别为红、绿发光二极管，红色发
光二极管
的启动（导通）电压为
，即发光二极管两端电压
时点亮，绿色
发光二极管
的启动电压为
，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求
当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻
和
中，__________是定值电
阻，其阻值为__________
。
5．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（虚线框内的连接没
有画出）。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源
，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，
其电阻
。当线圈中的电流大于等于
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像。
（1）由图乙可知，当环境温度为
时，热敏电阻阻值为________
；
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减
小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）；
（3）图甲中指示灯的接线柱D 应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）；
（4）当环境温度大于等于________
时，警铃报警。
6．某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻
的压阻效应，然后将该压
敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻
的阻值变化范围为
。供选
择的实验器材如下：
A．电源E：电动势为
，内阻不计
B．电流表
：量程为
，内阻
C．电流表
：量程为
，内阻
约为
D．电阻箱
：阻值范围
E.定值电阻
：
F.开关S、导线若干
（1）为了较准确地测量电阻
，某同学设计了图甲的实验电路图，根据所设计的电路图，
设电流表
的示数分别为
，电阻箱的电阻为
，则
的测量值为
___________。
（2）该同学根据实验测量结果，做出压敏电阻
随所加外力F 的
图像，如图乙所示，
则由此图像可知，随压力F 的增大，压敏电阻
的阻值___________（填“增大”、“减
小”或“不变”）。
（3）该同学将这种压敏电阻
与一个量程为
的理想电压表按如图丙所示电路改装成测
量压力的仪表，已知电源
，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为
，
压力为
时对应电压表
的刻度，则定值电阻R 应取
___________
，电压表
刻度对应压力表___________N 的刻度。
7．2022 年丹东交警某次拦截进行例行检查过程中，用酒精检测仪进行检测，结果显示驾
驶人小王驾驶小型轿车，体内酒精含量为
，属于“酒驾”；而另一位小李驾
驶二轮摩托车，体内酒精含量为
，属于“醉驾”。现代社会，喝酒不开车已
经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻
与酒精气体浓度的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检
测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A．蓄电池（电动势
，内阻
）
B．表头
（满偏电流
，内阻未知）
C．电流表
（满偏电流
，内阻未知）
D．电阻箱
（最大阻值
）
E.电阻箱
（最大阻值
）
F.电键及导线若干
（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头
的量程扩大为原来的10 倍，他进行
了如下操作：先断开电键
、
、
，将
、
调到最大值。合上电键
，将
拨到2
处，调节
，使表头
满偏，电流表
示数为
。此时合上电键
，调节
和
，当
电流表
仍为
时，表头
示数如图丁所示，此时
为
，则改装电表时应将
调
为___________
，改装结束后断开所有电键。
（2）该同学若将图中电键
、
合上，而将
拨到1 处，电阻箱
的阻值调为
，
酒精气体浓度为零时，表头
的读数为___________
。
（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向
。已知酒
精浓度在
之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过
属于“醉
驾”，则该次测试的酒精浓度属于范围___________（选填“酒驾”或“醉驾”）
（4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整___________（“
”或“
”），则此时所测的酒精气体浓度仍为准确值。
8．某实验小组设计了一个“温度升高自动报警电路”，如图（a）所示，将热敏电阻
放
置于需要探测温度的地方，热敏电阻与报警器串联接入回路，当温度升高时，感温元件热
敏电阻的阻值减小，回路中电流随之增大，当增大到一定值时，报警器便开始工作。这就
实现了将温度这个热学量转化为电学量控制报警器报警的目的。实验装置有输出电压为6V
的直流电源、电流超过2.6mA 时报警的报警器、最大阻值为
的滑动变阻器、单刀双
掷开关、最大阻值
的电阻箱、热敏电阻（MF52），其电阻温度特性如图（b）所示。
该实验的操作步骤如下。
（1）在答题卡上完成报警系统电路图的连线，开始时滑动变阻器的触头置于阻值_______
（选填“最大”或“最小”）处；
（2）若预设的报警温度为40 C，则该温度下热敏电阻的阻值约为_______
（结果保留2
位有效数字）；
（3）调节电阻箱的阻值为该阻值，打开电源开关，再将单刀双掷开关置于电阻箱端，缓慢
改变滑动变阻器阻值，直到报警器恰好响起。将单刀双掷开关置于热敏电阻端，这样就实
现了温度升高至预设温度时自动报警的目的；
（4）若某同学不小心将滑动变阻器阻值增大，则报警温度将_______（选填“升高”“降
低”或“不变”）。
9．某实验小组想利用热敏电阻制作一个简易的温控报警器，当温度达到或超过60°C 时，
报警器会发出警报。具体操作如下：
(1)测量热敏电阻在60°C 时的阻值。已知该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以
下实验器材和实验电路图可供选择。
A．电源E（电动势为15V，内阻不计）
B．电流表A（量程为0.6A，内阻约5Ω）
C．电压表V（量程为15V，内阻约4000Ω）
D．滑动变阻器R1（最大电阻为10Ω，额定电流3.0A）
E．滑动变阻器R2（最大电阻为500Ω，额定电流为1.0A）
F．热敏电阻RL（60°C 时阻值在20 30Ω
∼
之间）
G．电阻箱（0~999.9Ω）
①为了更准确测定阻值，滑动变阻器应选择_____（填仪器符号），电路图应选择____（选
填“甲”或“乙”）。
②利用加热装置对热敏电阻加热至60°C，保持温度不变，滑动滑动变阻器的滑片，得到电
压表和电流表的多组数据，并画出了出I−U 图像，由图像可得RL=_______Ω。（保留三位
有效数字）
(2)调试报警器。
①按照图丁连接器材，已知报警器报警最低电流为0.02A，功率极小，电源为可调电源，
内阻不计，调试时输出电压为3V。
②在常温下，闭合开关S1，开关S2接通b，再将电阻箱的阻值调为_______Ω，然后滑动变
阻器从c 向d 滑动，直至报警器发出警报，再将开关S2接通a，报警器调试完成。此步骤
有三种滑动变阻器可供选择，应选择_______（选填“R3”、“R4”或“R5”，R3的最大阻值为
50Ω，R4的最大阻值为100Ω，R5的最大阻值为200Ω，三者的额定电流都为1.0A）
(3)实验中发现达到60°C 时，报警器仍没发出警报，在排除仪器故障的前提下，为了保证
准确发出警报，在调试中可采取哪些措施（请列举一条）。___________________________
《2026 届高三物理二轮复习专项训练：物理电学实验专题 利用传感器制作简单的自动控
制装置问题》参考答案
1．(1)
进行欧姆调零（红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表的指针指向欧
姆零处）后再将红黑表笔分别与电阻两端接触进行电阻测量
(2)电流的磁效应
【详解】（1）[1]
时指针偏转角度较小，表盘示数较大表示电阻阻值太大，需要增大
倍率，故应选择
。
[2]欧姆表的读数为刻度×倍率，读数为19.0，倍率为
，故读数为
。
[3]换倍率之后应先进行欧姆调零，之后再进行电阻的测量，故正确操作为：进行欧姆调零
（红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表的指针指向欧姆零处）后再将红黑表笔分别与电
阻两端接触进行电阻测量。
（2）光敏电阻与干簧管外线圈串联，当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，根据闭合
电路欧姆定律得，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁
化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器所在电路接通，蜂鸣器发声。反之，
当没有光照射或光很微弱时，光敏电阻阻值很大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流
很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声。
由上述原理分析可知，实验应用了电流的磁效应。
2． 1.9 左 3.0/3 慢 10
【详解】（1）[1]由多用电表欧姆表的读数规则可知，此时热敏电阻的阻值为
（2）[2] [3]滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，在开关闭合前应将滑动变阻器的
滑片P 置于最左端，由于
和
并联，故有
代入数据解得
（3）[4]由图丙可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐减小，从曲线的斜率可以看
出，图线斜率越来越小，故该热敏电阻的阻值随温度升高变化得越来越慢；
（4）[5]设警戒液面到油箱底部的距离为x，温度为30℃时热敏电阻的阻值为
，
则在油液内的热敏电阻的阻值为
同理，可得油液外的热敏电阻的阻值为
其中
，由闭合电路欧姆定律有
将E＝6V、I＝2.4mA、R＝1.8kΩ 代入可得
x＝10cm
3．(1) R2 a
(2)2.27
(3) R3 1.3
【详解】（1）①[1]根据图b 可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，本来应
该选择最大阻值较小的R1；但是考虑到若选择R1=10Ω，电源电动势为6V，则可能会超过
滑动变阻器的最大电流0.2A，所以选择R2。
[2]
②
开关S 闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于a 端。
（2）该气敏电阻的阻值为
（3）[3][4]因甲醇浓度越大，则Rq阻值越大，回路总电阻越大，总电流越小，则定值电阻
上的电压越小，Rq上的电压越大，当超过2.0V 时发出报警音，可知R4为气敏电阻，R3为
定值电阻；当室内甲醛浓度是
时Rp=2.6kΩ，可知定值电阻
4．(1)
1
(2)1.5
(3)
3.9
【详解】（1）[1]根据图b 可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，则滑动变
阻器应该选择最大阻值较小的
。
[2]由图a 可知，甲醛浓度为
的气敏电阻的阻值
由于
，因此电流表应采用内接法，即开关接到1。
（2）根据欧姆定律可得气敏电阻阻值为
（3）[1]
、
串联，当甲醛浓度升高，气敏电阻的阻值
增大时，红色发光二极管
两
端电压升高，所以
为气敏电阻，
为定值电阻。
[2]根据电阻与电压成正比，有
红色发光二极管
处于点亮的临界状态，由图a 可知
时，气
敏电阻的阻值
，故可得
5． 30/29/31 减小 增强 A 40/39/41
【详解】（1）[1]由图乙可知，当环境温度为
时，热敏电阻阻值为
。
（2）[2]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。
[3] 热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。
（3）[4]由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱
D 应与接线柱A 相连。
（4）[5]当线圈中的电流大于等于
时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定
律
得
此时温度为
，则环境温度大于等于
时，警铃报警。
6．
减小 150 50
【详解】（1）
的测量值为
（2）由图可知，随压力F 的增大，压敏电阻
的阻值减小。
（3）由图乙
根据欧姆定律
当F=100N 时，
，此时电压表电压为3V，定值电阻的阻值为
将
代入得
7． 6.0 2.0 醉驾
【详解】（1）[1] 合上电键
，将
拨到2 处，调节
，使表头
满偏，电流表
示
数为
。则表头
与电流表
串联，可知
合上电键
，调节
和
，当电流表
仍为
时，表头
与
并联，由图丁可知表头
的示数
则
中的电流
由
，解得表头的内阻
将表头
的量程扩大为原来的10 倍，则与表头并联的电阻
中的电流为
则由
，解得改装电表时应将
调为
（2）[2]改装电流表的内阻为
由图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为
由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流
则表头
的读数为
（3）[3] 某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针指向
，电路中总电流
由闭合电路欧姆定律可得
解得传感器的电阻
由图乙可知酒精浓度为
，所以该次测试的酒精浓度属于范围醉驾。
（4）[4]由闭合电路欧姆定律可知
使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，
则电路中电流不变，则需要把
调小，使电路中总电阻减小。
8． 最大
升高
【详解】（1）[1]为了保护电路，开始时滑动变阻器的触头需置于阻值最大处，连线如图
所示
（2）[2]根据图像可知，报警温度为
时热敏电阻的阻值约为
；
（4）[3]不小心将滑动变阻器阻值增大，而报警时报警电流不变，则热敏电阻的阻值减小，
则报警温度升高。
9．(1) R1 乙 25.0
(2) 25.0 R5
(3)调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压
【详解】（1）[1]为了方便调节，滑动变阻器选阻值范围小的R1。
[2]60°C 时阻值在20~30Ω 之间，所以
所以电流表采用外接法，测量较准确，故选乙图。
[3]通过画出的I−U 图像可得
（2）[1]观察图乙，调试时，电阻箱的作用是用来等效60°C 时的热敏电阻，故电阻箱的阻
值要调成25Ω。
[2]电路中最大电阻
滑动变阻器的最大电阻
所以滑动变阻器应选择R5。
（3）实际调试中，电源有一定的内阻，故可采取调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压。
