沪科版 (2019)选择性必修 第二册5.2 热敏电阻的温度特性课堂检测

5.2热敏电阻的温度特性基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便．下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有

A．双金属片 B．霍尔片 C．应变片 D．干簧管

2．下列用电器中，应用了温度传感器的是（        ）

A．电视机的遥控器 B．天黑自动开启的路灯

C．夜间有声音时就亮的楼梯灯 D．家用电冰箱

3．以下家用电器中没有利用温度传感器的是（　　）

A．洗衣机 B．电冰箱 C．空调 D．电饭锅

4．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（             ）

A．力传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．声传感器

5．许多饮水机可以保证出水温度恒定，采取的方法是（　　）

A．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热

B．设定程序，固定各次加温时间及加热时间间隔

C．人工控制加温按钮

D．持续加温

6．随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为（ ）

A．改变了湿度 B．改变了温度

C．改变了磁场 D．改变了电容

7．传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是（        ）

A．传感器是将电学量（如电压、电流等）转化成非电学量（如压力温度、位移等）的装置

B．热敏电阻的电压随温度变化而变化

C．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的

D．光敏电阻在有光照射时，电阻会变小

8．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器（　　）

A．生物传感器 B．红外传感器

C．温度传感器 D．光传感器

9．下列关于生活中的物理现象，说法正确的是（　　）

A．电磁炉对于锅具材质要求不高，铁锅、铝锅或者陶瓷锅均可正常使用

B．灵敏电流表在运输时总要用导体把正负接线柱连起来是为了避免指针因剧烈摆动而损坏

C．利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性，可以制出测磁感应强度大小的仪器

D．用家用电饭煲烧水，水沸腾后也可以自动进入保温状态

10．电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是(　　)

A．温度变化，电阻值随之变化

B．温度变化，电阻内部会产生感应电流

C．温度变化，电阻值保持恒定

D．以上说法都不对

11．如图所示的电路。当对R0，进行加热升温时，小灯的亮度将可能（       ）

A．变亮 B．不变 C．变暗 D．无法判断

12．常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶．如图所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e．若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系．下列说法正确的是（        ）

A．B端是温差发电装置的正极

B．热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反

C．温差发电装置供电时不需要消耗能量

D．可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器

13．利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计．如图甲所示为某种金属导体的电阻随温度变化的图线．如果用这个金属导体做成测温探头，再把它连入图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表的示数也会发生变化．则在温度范围内（       ）

A．待测温度越高，电流表的示数越小

B．待测温度越高，电流表的示数越大

C．待测温度升高，电流表的示数均匀减小

D．待测温度升高，电流表的示数均匀增大

14．某加热仪器的温控部分如图所示，开关S1为电源控制开关，RT为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），E为直流电源，通过调节滑动变阻器，它可以控制加热室温度保持在某一临界温度，试分析判断，以下说法正确的是（　　）

A．电磁继电器是利用电生磁原理来工作的

B．热敏电阻在电路中的作用是保护电路

C．交换直流电源的正负极，电路将失去温控功能

D．若想使得临界温度升高应将滑动变阻器划片左移

15．如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所．额温枪核心部件的传感器是（　　）

A．位移传感器 B．声音传感器 C．力传感器 D．红外温度传感器

二、填空题（共4题）

16．广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻不可忽略，G为内阻不计的灵敏电流表，R0为保护电阻，R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图象所示．则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=______kΩ；闭合电键S，当R的温度等于40℃时，电流表示数I1=2.25mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是______摄氏度．

17．如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃两端电压的增加，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，要使报警的临界温度升高，可以适当______（选填“增大”或“减小”）电源的电动势，也可以把R2的滑片P适当向_____（选填“上”或“下”）移．

18．（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度T变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时的导电能力________（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻受温度变化的响应更________（选填“敏感”或“不敏感”）。

（2）把这段金属热电阻与电池、电流表串联起来，如图2所示，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计，温度刻度线是________（选填“左大右小”或“左小右大”），温度刻度线是________（选填“均匀的”、“左疏右密”或“左密右疏”）。

19．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。

所用器材有：

直流电源E（，内阻不计）：电流表（量程，内阻约）：

电压表（量程，内阻约）：热敏电阻：

报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警，超过时就会损伤）：

滑动变阻器（最大阻值）：电阻箱（最大阻值）：

单刀单指开关；单刀双掷开关：导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻，的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为：当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为________，从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微_______（填“偏大”或“偏小”）。

（2）某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（e）所示，其中有一个器件的导线连接有误，该器件为________（填器件符号）。正确连接后。先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为_______，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报答，此时滑动变阻器连入电路的阻值为________，调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。

三、综合题（共4题）

20．如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于60℃时会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1=R2=500Ω，加热电阻丝R3=50Ω，两灯电阻不计。

（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。

（2）简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗？

（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。

21．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号并输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体(如CO、CH4、瓦斯、煤气等)浓度转换为电信号的传感器，俗称电子鼻．当有毒气体浓度大时，其电阻变小．根据如下材料：电源电压U＝220 V，M为排风扇，G为继电器，A为控制电源，S为控制开关，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．

22．热敏电阻的阻值会随温度的变化而发生明显的改变，可以用来监控周围温度的变化。如图甲所示是某金属热敏电阻的阻值随温度变化的图像。将热敏电阻接入如图乙所示电路，用于监控一线圈电阻的小型电动机的温度，定值电阻，电源电动势，内阻不计。当断开，稳定后理想电流表的示数；当闭合，稳定后理想电流表的示数，电动机输出的机械功率为。求：

(1)当断开，热敏电阻的温度；

(2)当闭合，热敏电阻的温度。

23．如图所示，图甲为某热敏电阻的R­t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单的恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150 Ω.当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6 V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．

甲　　　　　　　　　　　　乙

(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B两端还是C、D两端？

(2)如果要使恒温箱内的温度保持100 ℃，滑动变阻器R′的阻值应调节为多少？

参考答案：

1．A

2．D

3．A

4．C

5．A

6．D

7．D

8．C

9．B

10．A

11．A

12．D

13．A

14．A

15．D

16．          120

17．     减小     上

18．     增强     敏感     左大右小     左密右疏

19．     600     偏大     滑动变阻器     600     3000

20．

(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，同时把手动开关S1关闭，这时黄灯被短路红灯亮，电饭煲处于加热状态

加热到80℃时，S2自动断开，S1仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态。

由于电饭煲散热，待温度下降至60℃时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态

(2)如果不闭合开关S1电饭煲不能将饭煮熟，如果不闭合开关S1，开始S2总是闭合的，R1被短路，功率为P1，当温度上升到80℃时，S2自动断开，功率降为P2，温度降低到60℃，S2自动闭合。温度只能在60℃~80℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭

(3)加热时电饭煲消耗的电功率，

保温时电饭煲消耗的电功率为

从而有

21．

22．(1)；(2)

23．(1)应接在A、B两端　(2)100 Ω