高考物理選修知識點知識講解 傳感器及其應用（應用實例）

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1、 傳感器及其應用（應用實例） 編稿：張金虎 審稿：代洪 【學習目標】 1．傳感器的傳感元件是如何將非電學量轉化電學量的。 　　2．傳感器的應用模式：如如何實現(xiàn)信號的放大、轉換顯示和執(zhí)行等。（這些內(nèi)容限于高中水平只要求了解，不要求理解或掌握） 【要點梳理】 知識點一、溫度傳感器的應用——電飯鍋 1．感溫鐵氧體 （1）組成：氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末。 （2）特點：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，溫度達到約時，失去鐵磁性。 （3）居里點：又稱居里溫度，即指。 2．電飯鍋的結構 如圖所示：

2、 3．電飯鍋的工作原理 開始煮飯時，用手壓下開關按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復到圖示狀態(tài)，則觸點接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)水保持不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，溫度升至居里點時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源從而停止加熱。 要點詮釋：如果用電飯鍋燒水，在水沸騰后因為水溫保持在，故不能自動斷電，只有水燒干后，溫度升高到才能自動斷電。 知識點二、溫度傳感器的應用——測溫儀 1．常見測溫元件：熱敏電阻、金屬熱電阻、

3、熱電偶及紅外線敏感元件等。 2．溫度傳感器測溫儀的優(yōu)點：可以遠距離讀取溫度的數(shù)值，因為溫度信號變成電信號后可以遠距離傳輸。 知識點三、光傳感器的應用 1．機械式鼠標：其內(nèi)部組成如圖所示，包括滾球、滾軸與碼盤、紅外發(fā)射管與紅外接收管（光傳感器）。 工作原理：鼠標器移動時，滾球的運動通過滾軸帶動兩個碼盤轉動，紅外接收管就收到斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應的電脈沖信號，計算機分別統(tǒng)計兩個方向的脈沖信號，處理后就使屏幕上的光標產(chǎn)生相應的位移。 2．火災報警器 如圖所示為利用煙霧對光的散射來工作的一種火災報警器。

4、 帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管、光電三極管和不透明的擋板。平時，光電三極管收不到發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。 要點詮釋：常見的光傳感器：光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三極管等。 知識點四、常見傳感器的應用實例 1．生活中的傳感器 （1）與溫度控制相關的家用電器：電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)、消毒碗柜等，都用到溫度傳感器。 （2）紅外傳感器：自動門、家電遙控器、生命探測器、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警器等

5、。 （3）照相機中的光傳感器和家用便攜式電子秤的壓力傳感器。 2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 （1）濕度傳感器：判斷農(nóng)田的水分蒸發(fā)情況，自動供水或停水。 （2）溫度傳感器和濕度傳感器，可對上百個點進行溫度和濕度監(jiān)測。由于有了十分先進可靠的測試技術，有效地減少了霉變現(xiàn)象。 3．工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 （1）生產(chǎn)的自動化和半自動化。用機器人、自動化小車、自動機床、各種自動生產(chǎn)線或者系統(tǒng)，代替人完成加工、裝配、包裝、運輸、存儲等工作。各種傳感器使生產(chǎn)的自動運行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等。 （2）在數(shù)控機床中的

6、位移測量裝置，就是利用高精度位移傳感器進行位移測量，從而實現(xiàn)對零部件的精密加工。 4．飛向太空的傳感器 在航空、航天技術領域，傳感器應用得較早，也應用得較多，在運載火箭、載人飛船中，都應用了大量的傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用。這些傳感器對控制航天器的姿態(tài)、接收和發(fā)送信息、收集太空數(shù)據(jù)等都有重要作用。在載人飛船中還使用一類測量航天員各種生理狀況的生理傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等。 知識點五、光控開關 1．斯密特觸發(fā)器 當輸入端電壓逐漸上升到某一個值（）時，輸出端會突然突然從高電平跳到低電平（），當輸入端電壓下降到另一個值（）時，輸出端會從低電平跳到高

7、電平（）。 2．工作原理 對于如圖所示的光控電路： 白天，光強度較大，光敏電阻電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器端的電壓較低，則輸出端輸出高電壓，發(fā)光二極管不導通；當天色暗到一定程度時，的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端的電壓上升到某個值（），輸出端突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管導通發(fā)光（相當于路燈亮了），這樣就達到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的。 要點詮釋：要想在天更暗時路燈才會照亮，應該把的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端電壓達到某個值（如），就需要的阻值達到更大，即天色更暗。 3．課本圖乙電

8、路分析 由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉供電電路，如圖所示。燈泡可用“”的，繼電器可以使用型微型繼電器以便能夠插在實驗板上。圖中為繼電器，工作電壓為，為它的常開觸點。 要點詮釋：（1）二極管具有單向導電性，在電路中不能反接，否則電磁繼電器將不能正常工作。 （2）圖中與是相互聯(lián)系的整體。 （3）在控制電路中之所以并聯(lián)一只二極管，是為了防止電磁繼電器釋放銜鐵時線圈中的自感電動勢損壞集成電路。二極管的存在可以提供自感電流的通路。 知識點六、溫度報警器 電路原理如圖所示，

9、常溫下，調(diào)整的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端處于低電平，輸出端處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端電勢升高，當達到某一值（高電平），其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，的阻值不同，則報警溫度不同。 要點詮釋：要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，應減小的阻值，阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。 知識點七、一些元器件的原理和使用 1．普通二極管和發(fā)光二極管 （1）都具有單向導電性。 （2）發(fā)光二極管除了具

10、有單向導電性外，導電時還能發(fā)光。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵或磷砷化鎵等半導體材料制成，直接將電能轉化為光能，該類發(fā)光二極管的正向導通電壓大于。 2．晶體三極管 （1）晶體三極管能夠把微弱的信號放大。晶體三極管的三極分別是發(fā)射極、基極和集電極。 （2）傳感器輸出的電流或電壓很微弱，用一個三極管可以放大幾十倍以至上百倍。三極管的放大作用表現(xiàn)為基極的電流對集電極的電流起了控制作用。 3．邏輯電路 （1）對于與門電路，只要一個輸入端輸入為“”，則輸出端一定是“”；反之，只有當所有輸入端都同時為“”，輸出端才是“”。 （2）對于或門電路，只要有

11、一個輸入端輸入為“”，則輸出端一定是“”；反之，只有當所有輸入端都為“”時，輸出端才是“”。 （3）非門電路中，當輸入端為“”時，輸出總是“”；當輸入端為“”時，輸出端反而是“”。非門電路也稱反相器。 （4）斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。 【典型例題】 類型一、溫度傳感器的應用 例1．如圖所示是電飯煲的電路圖，是一個控溫開關，手動閉合后，當此開關溫度達到居里點（）時，會自動斷開，是一個自動控溫開關，當溫度低于時，會自動閉合；溫度高于時，會自動斷開，紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈，分流電阻，加熱電阻絲，兩燈電阻不計。 （1）分析電飯

12、煲的工作原理。 （2）計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比。 （3）簡要回答，如果不閉合開關，能將飯煮熟嗎？ 【思路點撥】先搞清楚、兩控溫開關的作用，在明確控溫過程。 【答案】見解析 【解析】本題考查了溫度傳感器的實際應用，解題關鍵是清楚、兩控溫開關的作用。 （1）電飯煲盛上食物后，接上電源，自動閉合，同時手動閉合，這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，加熱到時，自動斷開，仍閉合；水燒開后，溫度升高到居里點時，開關自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于散熱，待溫度降至時，自動閉合，電飯

13、煲重新加熱，溫度達到時，又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)。 （2）加熱時電飯煲消耗的電功率，保溫時電飯煲消耗的電功率，兩式中 。 從而有。 （3）如果不閉合開關，開關總是閉合的，被短路，功率為，當溫度上升到時，自動斷開，功率降為，溫度降低到，自動閉合……溫度只能在之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯。 【總結升華】熟悉電飯煲的工作原理，明確控溫過程是解題的關鍵。 例2．圖甲為在溫度為左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻，，，為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當端電壓時，電壓鑒別器會令開關接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度

14、升高；當時，電壓鑒別器會令開關斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________。 【答案】 【解析】本題考查了自動恒溫箱的原理，抓住的臨界狀態(tài)進行研究。 設電路路端電壓為，當時，有 ，解得 。 由圖乙可知，當時， ． 【總結升華】時求的值是電路計算問題，時的溫度由圖象獲取。 類型二、光傳感器的應用 例3．如圖甲所示為一測量硫化鎘光敏電阻特性的實驗電路，電源電壓恒定。電流表內(nèi)阻不計，開關閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使小燈泡發(fā)光逐漸增強，測得流過電阻的電流和光強的關系曲線如圖乙所示，試根據(jù)這一特性設計一個自動光控電路。

15、 【思路點撥】由光敏電阻的特性曲線判斷：當入射光增強時，光敏電阻的阻值變化，流過光敏電阻的電流變化。根據(jù)題意設計出的路燈自動控制電路。 【答案】如圖所示 【解析】由光敏電阻的特性曲線可以看出，當入射光增強時，光敏電阻的阻值減小，流過光敏電阻的電流增大。 根據(jù)題意設計的路燈自動控制電路如圖所示。 控制過程是：當有光照時，光電流經(jīng)過放大器輸出一個較大的電流，驅動電磁繼電器吸合使兩個常閉觸點斷開；當無光照時，光電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個常閉觸點閉合，控制路燈電路接通，路燈開始工作。 【總結升華】光傳感

16、器是重要的傳感器之一，人們運用硫化鎘對可見光敏感的特性，制作路燈自動開關、光照自動調(diào)節(jié)裝置等自控設備。利用某些半導體材料對紅外線敏感的特性，制作遙控設備，廣泛地應用在電視機、錄像機、空調(diào)、影碟機等家庭用電器的操作中，由于對紅外線敏感的元件對可見光不敏感，用它制作的裝置不受可見光影響，因此它的應用十分廣泛。 例4．如圖所示，電源兩端的電壓恒定，為小燈泡，為光敏電阻，為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強），且與距離不變，下列說法中正確的是 （ ） A．當滑動觸頭向左移動時，消耗的功率增大 B．當滑動觸頭向左移動時，消耗的功率減小

17、C．當滑動觸頭向右移動時，消耗的功率可能不變 D．無論怎樣移動觸頭，消耗的功率都不變 【答案】A 【解析】本題考查了光敏電阻的特性及電路分析知識。電源電壓恒定，也就是說，并聯(lián)電路兩端的電壓恒定，當滑動觸頭向左移動時，發(fā)光二極管發(fā)光變強，光敏電阻的電阻變小，所以電流變大，則的功率變大。 【總結升華】搞清光敏電阻的特點和注意電源電壓是恒定的是解決本題的關鍵。 類型三、電磁繼電器與自動控制 例5．如圖所示為低壓控制電路操縱路燈工作的電路，試分析其工作原理。 【思路點撥】先搞清楚電磁繼電器的工作原理，再分析控制電

18、路原理。 【答案】見解析 【解析】（1）電磁繼電器的工作原理 因集成電路允許通過的電流較小，白熾燈泡工作電流較大，所以使用繼電器來啟閉工作電路。如圖所示，虛線框內(nèi)是電磁繼電器，為動觸點，是靜觸點。當線圈中通電時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵向下運動，從而帶動觸點向下與接觸，工作電路接通；當線圈中電流為零時，電磁鐵失去磁性，銜鐵在彈簧作用下拉起，帶動觸點與分離，自動切斷工作電路。 （2）控制電路原理 天較亮時，光敏電阻阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端電勢較低，則輸出端輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時，光敏電阻電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端電勢升高，當升

19、高到一定值，輸出端由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈，電磁繼電器工作，接通工作電路，使路燈自動開啟；天明后，阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端突然由低電平跳到高電平，則線圈不再有電流，電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅。 【總結升華】在控制電路中之所以并聯(lián)一只二極管，是為了防止電磁繼電器釋放銜鐵時線圈中的自感電動勢損壞集成電路。二極管的存在可以提供自感電流的通路。 舉一反三: 【高清課堂：傳感器（原理及典型應用）例7】 【變式】如圖甲所示為熱敏電阻的圖像，圖乙為用熱敏電阻和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路。繼電器線圈的電阻為，當線圈中的電

20、流大于或等于時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池電動勢,內(nèi)阻不計。圖乙中的電源是恒溫箱加熱器的電源，則： A.應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在端 B.應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在端 C.如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在，可變電阻的值應調(diào)節(jié)到 D.如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在，可變電阻的值應調(diào)節(jié)到 【答案】AC 類型四、溫度報警器 例6．型號為的集成塊里面有個非門，其引腳如圖甲所示，這種非門由于性能特別，稱為斯密特觸發(fā)器。當加在它的輸入端的電壓逐漸上升到某個值（）時，輸出端會突然從高電平跳到低電平（），而當輸入端的電壓下降到另一個值的時候（），會從低電平跳到

21、高電平（）。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉換為突變的數(shù)字信號，而這正是進行自動控制所必須的。 現(xiàn)用斯密特觸發(fā)器與熱敏電阻組成溫度報警器，電路如圖乙所示，圖中蜂鳴器可以選用或型，它兩端的直流電壓為時會發(fā)出鳴叫聲；為熱敏電阻，常溫下阻值約幾百歐，溫度升高時阻值減小。的最大電阻可在間選擇。 接通電源后，先調(diào)節(jié)，使蜂鳴器在常溫下不發(fā)聲。再用熱水使熱敏電阻的溫度上升，到達某一溫度時就會發(fā)出報警聲。 請你說明這個電路的工作原理。想一想：怎樣能夠使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警？ 【答案】見解析 【解析】該電路的工作原理是：常溫下，調(diào)

22、整的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端處于低電平，則輸出端處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，熱敏電阻研阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端電勢升高，當達到某一值（高電平）時，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，的阻值不同，報警溫度不同。 要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，應減小的阻值，阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。 【總結升華】斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門，常用符號表示；在邏輯電路中，經(jīng)常把電勢的高低叫做“電平”的高低，“輸出低電平”的意思是，輸出端處于低電勢的狀態(tài)。

23、類型五、傳感器的其他應用 例7．如圖甲所示是一種懸球式加速儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度。金屬球的質量為，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在點，是一根長為的均勻電阻絲，其阻值為，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計；電阻絲的中心焊拉一根導體絲，從點引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表，金屬絲和導線電阻不計。圖中虛線與垂直，且，電阻絲接在電壓為的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中，使沿前進的方向。列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當列車加速或減速前進時，金屬絲偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。 （1）當列車向右做勻加速直線運動時，試導出加速度與

24、電壓表讀數(shù)的關系式（用及重力加速度等表示）。 （2）用導出的與的關系式說明表盤上的刻度是否均勻？ （3）點設置在電阻絲中點的原因是________，對電壓表的選擇有什么特殊要求________。 【思路點撥】畫出受力圖，由牛頓第二定律及幾何關系得出加速度與有效電阻絲長度及高度的的關系，再用電壓與電阻的關系，推出加速度與電壓表讀數(shù)的關系式（用及重力加速度等表示）。分析這個關系得出第二問；考慮加速度的方向性做出第三問。 【答案】見解析 【解析】（1）設列車加速度為時，小球偏離豎直方向角，此時小球受力情況如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律得

25、： ， ① 因為 ② 由①②兩式得：； ③ 又設列車加速度為時，電壓表讀數(shù)為， ， ④ 由④得， ⑤ ⑤代入③得。 ⑥ （2）由⑥式可知，均為常數(shù)，則列車加速度。與電壓表讀數(shù)成正比，可將電壓表上的刻度一一對應地改成加速度 的數(shù)值，因而可知表盤上加速度的刻度與電壓表上刻度一樣是均勻的。 （3）列車可能加速運動也可能減速運動（加速度方向變化）；電壓表中間刻度為零。 【總結升華】加速度傳感器實際上是變式加速度計，它將加速度信號轉化為電壓信號輸出，關鍵要找到加速度與輸

26、出電壓的關系。 舉一反三: 【高清課堂：傳感器（原理及典型應用）例9】 【變式】可測量飛機、航天器、潛艇的轉動角速度,其結構如圖所示。當系統(tǒng)繞軸轉動時，元件發(fā)生位移并輸出相應的電壓信號，成為飛機、衛(wèi)星等的制導系統(tǒng)的信息源。已知的質量為，彈簧的勁度系數(shù)為、自然長度為，電源的電動勢為、內(nèi)阻不計?；瑒幼冏杵骺傞L也為 ，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時在點，當系統(tǒng)以角速度轉動時，試寫出輸出電壓與的函數(shù)式。 【答案】 【解析】設彈簧伸長, 則 ． ． 設滑動變阻器單位長度的電阻為 ． ． 例8．如圖所示裝置為一監(jiān)測鍋爐內(nèi)的壓力大小的報警器，在壓力小于

27、某個安全值時，綠燈亮；當壓力超過安全值時，紅燈亮、電鈴響，進行報警。試說明其工作原理。 【答案】見解析 【解析】當爐內(nèi)溫度超過安全值時，活塞推動金屬片使觸點連接，電磁鐵通電把銜鐵吸下來，使點接通，紅燈亮，電鈴響，從而起到報警作用。 【總結升華】本題關鍵是看懂電磁繼電器電路和指示燈電路，并能分析得到兩電路之間的聯(lián)系。 舉一反三: 【高清課堂：傳感器（原理及典型應用）例８】 【變式】如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為，內(nèi)阻不計．不稱物體時，滑片在端，滑動變阻器接入電路的有效電阻最大，電流較??；稱物體時，在壓力作用下滑片下滑，滑動變

28、阻器的有效電阻變小，電流變大．這樣把電流對應的重力值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重力值．若滑動變阻器上間距離為，最大阻值等于定值電阻的阻值，兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為，則所稱重物的重力與電流大小的關系為 ( ) 　　　 A． B. C. D. 【答案】A 例9．如圖所示是電熨斗溫度自動控制裝置的示意圖。 （1）正常使用時，上、下觸點應是分離的還是接觸的？ （2）雙金屬片溫度升高時，哪一層形變大？ （3）假設原來溫度上升到時，斷開電源，現(xiàn)在要求時斷開電源，應

29、怎樣調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕？ 【思路點撥】雙金屬片是將溫度轉化為雙金屬片的形變。 【答案】（1）接觸 （2）上層片的形變大 （3）向上調(diào)節(jié) 【解析】（1）由于常溫時電熨斗是通電發(fā)熱的，故上、下觸點必須接通而使電熱絲工作。 （2）由于上層金屬片的膨脹系數(shù)比下層金屬片的大，則上層金屬片的形變大。 （3）應向上調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使之減小對雙金屬片的壓力，使雙金屬片受熱時易于和觸點分離斷電。 【總結升華】感溫雙金屬片是將溫度轉化為雙金屬片的形變，而應力雙應變片是將應變片的形變量轉化為電壓輸出。 舉一反三: 【變式】某同學設計的家庭電路保護裝置如圖所示，鐵

30、芯左側線圈由火線和零線并行繞成，當右側線圈中產(chǎn)生電流時，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質開關，從而切斷家庭電路，僅考慮在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的有 A．家庭電路正常工作時，中磁通量為零 B．家庭電路中使用的電器增多時，中的磁通量不變 C．家庭電路發(fā)生短路時，開關將被電磁鐵吸起 D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關將被電磁鐵吸起。 【答案】ABD 【解析】因原線圈是雙線繞法，所以家庭電路正常工作時、磁通量為，A、B正確；家庭電路短路時，、磁通量仍為，C錯誤；地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，兩根電線電流不等且變化，開關K被磁鐵吸起，D正確。