5.5 点击新材料
一．选择题（共15小题）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．二极管是用半导体材料制成的 B．光盘是用磁性材料制成的
C．建筑物上的避雷针是用绝缘材料制成的
D．在橡皮泥上能留下漂亮的指印，说明橡皮泥具有弹性
2．近年来，我国在科研领城不断取得新的突破，一些研究和应用已经步入世界先进行列。下列研究中我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是（ ）
A．量子科技 B．5G通信 C．北斗导航系统 D．芯片设计制造
3．现代生活照明多采用低碳节能的LED灯，其核心元件的主要材料是（ ）
A．导体 B．纳米材料 C．超导体 D．半导体
4．LED灯带在装饰材料中被广泛应用，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示。她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是（ ）
A．一只LED正常工作的电压是220VB．灯带中一只LED灯断路后其它灯还亮
C．LED灯工作时主要是将内能转化为光能D．LED灯具有单向导电性
5．最近，中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的（ ）
A．输电线 B．电阻丝 C．灯丝 D．电炉丝
6．下列关于新材料、新技术应用的说法正确的是（ ）
A．利用两颗同步卫星就可以实现全球通信
B．核电站中的核反应堆都是利用核聚变来获取核能的
C．发光二极管的核心部件是半导体材料
D．利用超导体可以制成发热效率极高的发热管
7．纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（ ）
A．切割硬物的刀具 B．公交IC卡 C．“嫦娥二号”外表涂层 D．装浓硫酸的容器
8．物理知识是从实际中来的，又要应用到实际中去，下列技术及其应用说法正确的是（ ）
A．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
B．LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C．人们利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离
D．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷只能耐高温，不能增加硬度
9．2017年10月16日，华为Mate系列手机正式发布，该手机采用了华为自己研发的麒麟970国产芯片，具有初步的人工智能，制造该芯片的材料是（ ）
A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体
10．下列关于“纳米”材料的说法正确的是（ ）
A．人们找到了一种特殊的“纳米”材料，制成了“纳米抗菌奶瓶”
B．某些物质的尺度加工到1﹣100nm，它们的物理性质或化学性能发生了异常变化，这就是我们说的“纳米”材料 C．只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的“纳米”材料
D．“纳米防水布”是利用“纳米”能防水的特性制成的
11．纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景，纳米是下列哪种物理量的计算单位（ ）
A．长度 B．体积 C．质量 D．时间
12．新型镁锂合金是目前最轻的金属结构材料，已应用于我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星上。新型镁锂合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。关于该材料下列说法错误的是（ ）
A．该材料对电磁波有屏蔽作用 B．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
C．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷，降低了发射成本
D．该材料的熔点很低
13．下列关于能源、材料及信息传递的说法中，正确的是（ ）
A．超导体主要用于制作电饭锅等电热器 B．半导体可用来制作LED灯的发光二极管
C．风能是清洁、无污染的可再生能源，即将替代化石能源
D．光纤通信是没有利用电磁波，而是利用超声波
14．下列物质属于半导体材料的是（ ）
A．铁 B．铜 C．橡胶 D．硅
15．假如科学家研制出常温下超导体，则它不适合制作（ ）
A．输电导线 B．电饭煲加热线圈 C．电动机线圈 D．电磁铁
二．填空题（共6小题）
16．把很多二极管，三极管和电阻等电子元件做在芯片上，就成了集成电路，其中二极管、三极管是用 材料制成的。随着科技的进步，未来的电子元件如果用 材料来制作，由于没有电阻，不必考虑散热问题，就可以实现电子设备的微型化。
17．根据村料的导电性能，村料可分为导体、 和绝缘体三大类；如果用超导电线输送电能，这种电线就 发热。
18．集成电路（或称微电路、芯片）在电子学中的一种把电路微型化方式，常常是计算机或其他电子设备的重要部分。通常把微型电路刻在小块的高纯度的 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）上。目前高端芯片里的电路细到10 左右（选填“厘米”、“毫米”或“纳米”），因此对刻划线路用的光刻机和制造工艺要求极高。
19．磁悬浮列车通常采用 （纳米、超导体、半导体）材料做线圈，由于线圈中的电阻为零，可通过强大电流而获得极强的 ，实现列车与轨道之间的无接触的悬浮。
20．硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力 （选填“强”或“弱”）。某些物质在温度很低时，电阻变为 ，这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体，它可以在 （选填序号：①用作电吹风的电热丝②用作白炽灯的灯丝③用作输电线中的电缆）情境中得到应用。
21．最近的火热话题：中美芯片战!我们通常所说的“芯片”是指集成电路。集成电路（IC）常用基本概念有：晶圆，多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，其是最常用的 材料（填“导体”、“半导体”或“超导体”）。二极管也是由该材料制成，小明在学习了二极管的相关知识后，将二极管与电流表串联起来，对电流表起 作用（如图所示），这是利用了二极管 的特性。
三．实验探究题（共3小题）
22．若将发光二极管按两种方式接入电路中，则会出现如图甲所示情况，这说明发光二极管具有单向导电性。利用其这一特性，我们可以来判断电路中的电流方向，若想判断图乙电路中的电流方向，请你将所设计的电路图画在方框内。按你所设计的电路图说明你的判断方法： 。发光二极管的电路符号为 。
23．阅读短文，回答问题：
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。
应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U=U1﹣U2）输出，用来反映力F的大小。半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
（1）当弹簧钢没有受到压力时，U= 。
（2）当弹簧钢受力向下弯曲时，U1 ，U2 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 （选填“大”或“小”）。
（4）进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是图丙中的 。
24．阅读短文，回答问题：
路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成。物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为坎德拉（cd），某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。
生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2．开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭。当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开。已知，控制电路的电源电压为6V。
（1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 A．铜 B．塑料 C．硅 D．碳
（2）分析表格中的数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 Ω。
（3）根据表格中的数据，在坐标图2上描点并作出电阻与光强关系的图象。
（4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 cd。
（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可）
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．二极管是用半导体材料制成的B．光盘是用磁性材料制成的
C．建筑物上的避雷针是用绝缘材料制成的
D．在橡皮泥上能留下漂亮的指印，说明橡皮泥具有弹性
【解答】解：A、电视机集成电路中使用的二极管是用半导体材料制成的，故A正确；
B、光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，没有用到磁性材料，故B错误；C、现代建筑物上的避雷针是用导体材料制成的，故C错误；
D、橡皮泥发生形变后不能恢复原状，不是弹性形变，故D错误。故选：A。
2．近年来，我国在科研领城不断取得新的突破，一些研究和应用已经步入世界先进行列。下列研究中我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是（ ）
A．量子科技 B．5G通信 C．北斗导航系统 D．芯片设计制造
【解答】解：我国大幅落后世界先进水平的行业业主要有两个：（1）制药行业；（2）半导体芯片行业。
优势领域：：5G通讯方案解决（华为，中兴，大唐），智能手机，pc，智能家电，家用电器，高铁，造船，核电，全球定位导航（北斗），量子通讯，可控核聚变研发，化工各领域，钢铁，互联网，轨道交通，超级计算机，人工智能AI，软件工程等。
综合分析，我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是芯片设计制造，故D正确。故选：D。
3．现代生活照明多采用低碳节能的LED灯，其核心元件的主要材料是（ ）
A．导体 B．纳米材料 C．超导体 D．半导体
【解答】解：低碳节能的LED灯，是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管具有单向导电性，主要材料是半导体。故选：D。
4．LED灯带在装饰材料中被广泛应用，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示。她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是（ ）
A．一只LED正常工作的电压是220V
B．灯带中一只LED灯断路后其它灯还亮C．LED灯工作时主要是将内能转化为光能
D．LED灯具有单向导电性
【解答】解：A、LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，所以一只LED灯的工作电压小于220V，故A错误；
B、由于灯带中的LED灯是串联的，所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作，故B错误；
C、由于用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能，故C错误；
D、取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，说明LED灯具有单向导电性，故D正确。故选：D。
5．最近，中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的（ ）
A．输电线 B．电阻丝 C．灯丝 D．电炉丝
【解答】解：
A、用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故A符合题意；
BCD、电阻丝、白炽灯的灯丝、电炉丝都是利用电热工作的，不能用超导材料，故BCD不符合题意。故选：A。
6．下列关于新材料、新技术应用的说法正确的是（ ）
A．利用两颗同步卫星就可以实现全球通信
B．核电站中的核反应堆都是利用核聚变来获取核能的
C．发光二极管的核心部件是半导体材料
D．利用超导体可以制成发热效率极高的发热管
【解答】解：
A、一颗同步卫星信号可以覆盖赤道120°的范围，故需3颗即可实现对全球信号覆盖，故能实现全球通信、故A错误；
B、核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，故B错误；
C、LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的核心部件是半导体，故C正确；
D、超导体材料在特定条件下电阻变为零，电流通过时没有热效应，不能来制成发热效率极高的发热管，故D错误；故选：C。
7．纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（ ）
A．切割硬物的刀具 B．公交IC卡C．“嫦娥二号”外表涂层 D．装浓硫酸的容器
【解答】解：A、切割硬物的刀具利用坚硬、耐磨的特性，可使用纳米陶瓷材料，不符合题意；B、IC卡芯片是电子线路，陶瓷不是导体，所以不能用纳米陶瓷来做，符合题意；
C、“嫦娥二号”的外表涂层具有耐高温的特性，可以使用纳米陶瓷，不符合题意；
D、装浓硫酸的容器利用耐腐蚀的特性，可使用纳米陶瓷材料，不符合题意。故选：B。
8．物理知识是从实际中来的，又要应用到实际中去，下列技术及其应用说法正确的是（ ）
A．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
B．LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C．人们利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离
D．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷只能耐高温，不能增加硬度
【解答】解：A、由于超导体的电阻为零，电流流过超导体时，导体不会发热，故A错误；
B、二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性，故B正确；
C、由于声音不能在真空中传播，所以不能利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离，故C错误；
D、用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易碎、耐高温，说明其具有一定的硬度，故D错误。
故选：B。
9．2017年10月16日，华为Mate系列手机正式发布，该手机采用了华为自己研发的麒麟970国产芯片，具有初步的人工智能，制造该芯片的材料是（ ）
A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体
【解答】解：人工智能芯片的核心部件是其中的电子芯片是半导体硅制成的。故选：C。
10．下列关于“纳米”材料的说法正确的是（ ）
A．人们找到了一种特殊的“纳米”材料，制成了“纳米抗菌奶瓶”
B．某些物质的尺度加工到1﹣100nm，它们的物理性质或化学性能发生了异常变化，这就是我们说的“纳米”材料C．只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的“纳米”材料
D．“纳米防水布”是利用“纳米”能防水的特性制成的
【解答】解：A、纳米材料制成的奶瓶具有抑制细菌生长的功能，但纳米分子也容易运动到奶中，故不能使用纳米材料制成奶瓶，故A错误；
B、“纳米”是长度的单位，将某些物质的尺度加工到1～100nm，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料，故B正确。
C、纳米材料在生活中有很多的应用，由于纳米是非常微小的单位，只用肉眼是无法仔细观察的，故C错误；
D、“纳米防水布”是利用纳米材料不沾水的性质制成的，不是纳米的防水性，故D错误。
故选：B。
11．纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景，纳米是下列哪种物理量的计算单位（ ）A．长度 B．体积 C．质量 D．时间
【解答】解：纳米是长度的单位，用字母表示为nm，是一个极小的单位，用于描述微观世界中的长度（如分子和原子）；它与长度单位m之间的关系是1m=1×109nm；
故B、C、D错误，A正确；故选：A。
12．新型镁锂合金是目前最轻的金属结构材料，已应用于我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星上。新型镁锂合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。关于该材料下列说法错误的是（ ）
A．该材料对电磁波有屏蔽作用B．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
C．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷，降低了发射成本
D．该材料的熔点很低
【解答】解：A、镁锂合金材料具有抗电磁干扰性能，对电磁波有屏蔽作用，故A正确；
B、镁锂合金材料具有减震、消噪的性能，可有效的降低卫星发射噪音，故B正确；
C、镁锂合金材料密度小，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半，这样大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷，降低了发射成本，故C正确；
D、科学实验卫星发射时，与空气摩擦产生大量的热而没有被烧毁，是因为镁锂合金材料的熔点高，故D错误。故选：D。
13．下列关于能源、材料及信息传递的说法中，正确的是（ ）
A．超导体主要用于制作电饭锅等电热器
B．半导体可用来制作LED灯的发光二极管
C．风能是清洁、无污染的可再生能源，即将替代化石能源
D．光纤通信是没有利用电磁波，而是利用超声波
【解答】解：A、当电阻为零时，不会产生电热，所以不能利用超导体用于电热器，故A错误；
B、半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故B正确；
C、风能是清洁、无污染的可再生能源，未来可能替代化石能源，故C错误；
D、光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光就是一种电磁波，故D错误；故选：B。
14．下列物质属于半导体材料的是（ ）A．铁 B．铜 C．橡胶 D．硅
【解答】解：金属铜和铁是导体，橡胶是绝缘体，硅是常见的半导体。故ABC错误。
故选：D。
15．假如科学家研制出常温下超导体，则它不适合制作（ ）
A．输电导线 B．电饭煲加热线圈C．电动机线圈 D．电磁铁
【解答】解：
超导体电阻为0，电饭煲加热线圈是利用电流的热效应工作的，它不能使用超导体；
输电导线、电动机线圈、电磁铁电阻越小越好，可以减小电能的损失，可以使用超导体，故B符合题意。故选：B。
二．填空题（共6小题）
16．把很多二极管，三极管和电阻等电子元件做在芯片上，就成了集成电路，其中二极管、三极管是用 半导体 材料制成的。随着科技的进步，未来的电子元件如果用 超导体 材料来制作，由于没有电阻，不必考虑散热问题，就可以实现电子设备的微型化。
【解答】解：把很多二极管，三极管和电阻等电子元件做在芯片上，常用的各种二极管，三极管是由半导体材料制成的，在社会各领域应用广泛；
超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗，用作输电导线或制作电子元件。制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题。故答案为：半导体；超导体。
17．根据村料的导电性能，村料可分为导体、 半导体 和绝缘体三大类；如果用超导电线输送电能，这种电线就 不 发热。
【解答】解：根据村料的导电性能，村料可分为导体、半导体和绝缘体三大类；根据电流的热效应公式Q=I2Rt，超导电线的电阻为零，故产热为零，故这种电线就不发热。
故答案为：半导体；不。
18．集成电路（或称微电路、芯片）在电子学中的一种把电路微型化方式，常常是计算机或其他电子设备的重要部分。通常把微型电路刻在小块的高纯度的 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）上。目前高端芯片里的电路细到10 纳米 左右（选填“厘米”、“毫米”或“纳米”），因此对刻划线路用的光刻机和制造工艺要求极高。
【解答】解：
微型电路刻在小块的高纯度的半导上，可以实现自动控制；纳米级的加工技术实现，电路的刻线可小到千分之一微米，就可大大提高大规模集成电路的集成度，故目前高端芯片里的电路细到10 纳米。故答案为：半导体； 纳米。
19．磁悬浮列车通常采用 超导 （纳米、超导体、半导体）材料做线圈，由于线圈中的电阻为零，可通过强大电流而获得极强的 磁场 ，实现列车与轨道之间的无接触的悬浮。
【解答】解：某些特殊的材料，当温度降低到一定时，出现电阻为0的超导现象。磁悬浮列车的线圈通常采用超导材料；
由于线圈中的电阻为零，电流通过时不会产生热量，同时通过强大的电流可以获得极强的磁场，利用同名磁极的相斥作用，实现列车与轨道之间的无接触的悬浮。
故答案为：超导；磁场。
20．硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力 弱 （选填“强”或“弱”）。某些物质在温度很低时，电阻变为 零 ，这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体，它可以在 ③ （选填序号：①用作电吹风的电热丝②用作白炽灯的灯丝③用作输电线中的电缆）情境中得到应用。
【解答】解：（1）半导体的导电能力比金属导体的导电能力弱。
（2）当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种现象就是超导现象。
（3）超导体电阻是零，所以超导体不会将电能转化成内能，不会放热。利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。正因为超导体无法将电能转化为内能，所以用于发电、做输送电力的线路是非常好的材料，可以大大降低电能的损耗。
故答案为：弱；零；③。
21．最近的火热话题：中美芯片战!我们通常所说的“芯片”是指集成电路。集成电路（IC）常用基本概念有：晶圆，多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，其是最常用的 半导体 材料（填“导体”、“半导体”或“超导体”）。二极管也是由该材料制成，小明在学习了二极管的相关知识后，将二极管与电流表串联起来，对电流表起 保护 作用（如图所示），这是利用了二极管 单向导电性 的特性。
【解答】解：集成电路（IC）常用基本概念有：晶圆，多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，是最常用的半导体材料；
二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，把它和电流表串联起来，能够防止电流表因正负接线柱接反而损坏，从而对电流表起到保护作用。
故答案为：半导体；保护；单向导电。
三．实验探究题（共3小题）
22．若将发光二极管按两种方式接入电路中，则会出现如图甲所示情况，这说明发光二极管具有单向导电性。利用其这一特性，我们可以来判断电路中的电流方向，若想判断图乙电路中的电流方向，请你将所设计的电路图画在方框内。按你所设计的电路图说明你的判断方法： 闭合开关，若二极管发光，则原电路中灯L中的电流方向为从B流向A，若二极管不发光，则原电路中灯L的电流方向为从A流向B 。发光二极管的电路符号为 。
【解答】解：
（1）把发光二极管与小灯泡串联接入图乙所示电路，电路图如图所示：
（2）按电路图所示连接电路，闭合开关，若二极管发光，则原电路中灯L中的电流方向为从B流向A，若二极管不发光，则原电路中灯L的电流方向为从A流向B；
（3）电路符号为。
故答案为：（1）见上图；（2）闭合开关，若二极管发光，则原电路中灯L中的电流方向为从B流向A，若二极管不发光，则原电路中灯L的电流方向为从A流向B；（3）。
23．阅读短文，回答问题：
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。
应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U=U1﹣U2）输出，用来反映力F的大小。半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
（1）当弹簧钢没有受到压力时，U= 0 。
（2）当弹簧钢受力向下弯曲时，U1 变大 ，U2 变小 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 小 （选填“大”或“小”）。
（4）进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是图丙中的 A 。
【解答】解：（1）由题意可知，金属梁的上、下表面的应变片完全相同，即两应变片的电阻相同，且两应变片串联在电路中，所以通过两应变片的电流相等，根据U=IR可知，上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等；即U1=U2，U=U1﹣U2=0；
（2）当金属梁受力向下弯曲时，上面金属电阻丝长度变大，电阻变大，下面金属电阻丝长度变短，电阻变小；
由欧姆定律可知，电压U=IR，电流一定时，电阻越大，导体，U1变大，U2变小。压力越小电子秤示数越小，也就是输出的电压越小，所以说传感器输出的电压U随外力F减小而减小。
（3）冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小。
（4）原半导体电阻随温度升高而增大，所以应补偿电阻随温度升高而减小，A选项电阻随温度的升高而减小，故A正确；
故答案为：（1）0；（2）变大；变小；（3）小；（4）A。
24．阅读短文，回答问题：
路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成。物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为坎德拉（cd），某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。
生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2．开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭。当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开。已知，控制电路的电源电压为6V。
（1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 C A．铜 B．塑料 C．硅 D．碳
（2）分析表格中的数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 15 Ω。
（3）根据表格中的数据，在坐标图2上描点并作出电阻与光强关系的图象。
（4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 30 cd。
（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可）
【解答】解：（1）常见的半导体有硅、锗等，铜、碳属于导体；塑料属于绝缘体，故选C；
（2）由表知光敏电阻阻值R与关照强度E的乘积是定值300，即RE=300，所以R==15Ω；（3）根据描点法作出图象，如图所示。
（4）当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开。R2两端的电压为3V时，R2=20Ω，由于电源的电压为6V，根据欧姆定律可知R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V，可知R1=20Ω．当R2两端电压为2V时，R1两端的电压为4V，根据串联电路中电流处处相等可知，
=
得，R2=
•R1=
×20Ω=10Ω 再根据RE=300，得光照强度E=
=30cd
（5）光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电压比较大，当光敏电压两端的电压3V时，路灯打开，为了节约能源，使路灯更晚一些打开，我们可以增加R1的阻值，根据欧姆定律可知，当R2两端电压为3V时，光照强度小于15cd，达到节能的效果。
故答案为：（1）C；（2）15；（3）见上图；（4）30；（5）增大R1的阻值。
