5.2热敏电阻的温度特性 自主提升过关练（word含解析）

5.2热敏电阻的温度特性 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图所示是电熨斗的结构图，下列说法正确的是 （ ）
A．常温上图中上下触点是分离的
B．当温度升高时，双金属片上层的膨胀系数比下层大
C．若需要设定更高的温度，则应该向上调节升降螺丝
D．电熨斗中装有双金属片温度传感器，其作用是把电信号转换成热信号
2．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
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．下列仪器内部装有传感器的是（ ）
A．天平 B．刻度尺 C．红外测温仪 D．弹簧测力计
6．通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装的传感器是（ ）
A．温度传感器 B．压力传感器 C．声音传感器 D．红外线传感器
7．如图所示，甲为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻、、，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（　　）
A． B． C． D．
8．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻Rt随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻Rt与其他电阻构成的闭合电路中，水平放置的平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当Rt所在处温度升高时，则( )
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率增大
9．测温仪使用的是（　　）
A．光传感器 B．红外线传感器 C．温度传感器 D．超声波传感器
10．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
11．随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了　　
A．压力传感器 B．红外线传感器 C．生物传感器 D．温度传感器
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．下列说法正确的是(　　)
A．热敏电阻可以将热量这个热学量转换为电阻这个电学量
B．金属热电阻的化学稳定性和灵敏度都较好
C．金属热电阻的化学稳定性较好，但灵敏度差
D．电熨斗中的双金属片是温度传感器
14．如图甲所示，“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警。下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数为10 V
B．处出现火情时，电流表A的示数减小
C．处出现火情时，变压器的输入功率增大
D．要使报警器报警的临界温度升高，可将的滑片P适当向下移动
15．如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电器，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则（ ）
A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下
B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下
C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端
二、解答题
16．如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？
17．如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3V，0.9W”的字样（传感器可看作一个纯电阻），滑动变阻器上标有“，1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V．
（1）根据传感器上的标注，计算传感器的电阻和额定电流．
（2）若电路元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值时多少？
（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过了，则该传感器就失去作用，实际检测时，将一个恒定的电源加在图中a、b之间（电源电压小于上述所求的电压的最大值），闭合开关S，通过调节来改变电路中的电流和两端的电压，检测记录如右表．若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否还能使用？此时a、b间所加的电压时多少？
电压表示数U/V 电流表示数I/A
1 1.48 0.16
2 0.91 0.22
参考答案
1．B
【详解】
平常温度低，双金属片都不变，上下触点接触在一起，故A错误；电热丝通电加热，双金属片温度升高，双金属片膨胀系数上层大、下层小，温度升到一定时双金属片向下弯曲使触点断开，故B正确；需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性钢片下移，使双金属片稍向下弯曲，这时使触点断开双金属片向下弯曲程度要大一些，温度要更高一些，故C错误；电熨斗中装有双金属片温度传感器，其作用是把温度的高低转化成电信号，故D错误；故选B．
【点睛】温度低时，双金属片都不变，触点接触；当温度高时膨胀系数不一样使金属片向下弯曲，触点断开，使电熨斗温度不会很高，通过螺丝的升降控制温度的高低．
2．D
【详解】
额温枪核心部件的传感器是红外温度传感器。
故选D。
3．A
【详解】
洗衣机使用时不需要控制温度，没有利用温度传感器；电冰箱、空调、电饭锅使用时利用温度传感器控制温度。
故选A。
4．C
【详解】
空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，故C正确，ABD错误；
故选C．
5．C
【解析】
A、天平运用受力平衡，来实现测量物体的质量，所以没有使用传感器，故A错误；
B、刻度尺是用来测量长度的工具，没有使用传感器，故B错误；
C、红外测温仪是通过将温度转换成电信号，从而显示温度的高低，所以其内部装有传感器的，故C正确；
D、弹簧测力计，也是运用受力平衡，来测量力的大小，故D错误．
点睛：常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．
6．D
【详解】
人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器．从而能感知红外线，导致门被打开，故选项D正确，ABC错误．
点睛：一切物体都能发出红外线，随着温度越高发出红外线越强．
7．C
【详解】
通过审题可知Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降，由电路分析可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负，设电源负极的电势为零，则
，
其中U为电源的路端电压，令φa=φb，即
Uab=0
则可得
代入数据得
Rt=20kΩ
查表得对应的温度为35℃
故选C。
8．A
【详解】
试题分析：当Rt所在处温度升高时,由甲图可知Rt减小，电路的总电阻减小，电流变大，路端电压减小，R1电压变大，则R3电压减小，电容器两端电压减小，则质点P将向下运动，选项C错误；R3电流减小，R3上消耗的功率减小，选项D错误；R3电流减小，则R2电流变大，则电流表读数变大，选项B错误；因为UR3=UR2+URt,则URt减小，即电压表读数减小，选项A正确；故选A.
考点：电路的动态分析.
9．B
【详解】
测温仪，是温度计的一种，用红外线传输数字的原理来感应物体表面温度，操作比较方便，特别是高温物体的测量。使用的是红外线传感器。
故选B。
10．A
【详解】
当对R0进行加热升温时，电阻R0的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流
则在不损坏电路的情况下，流过小灯的电流会增加，小灯的亮度将可能变亮，故A正确，BCD错误。
故选A。
11．D
【详解】
空调器和电冰箱都是利用了温度传感器。
故选D。
12．D
【详解】
A、N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，B端聚集电子，所以B端是温差发电装置的负极，故A错误；
B、热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同，故B错误；
C、根据能量守恒，温差发电装置供电时需要消耗热量，故C错误，
D、可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器，故D正确；
故选D．
13．CD
【解析】
【详解】
A．热敏电阻是将温度转化为电阻这个电学量，故A错误；
BC．金属热电阻化学稳定性好，但是其灵敏较差，不符合做温度传感器，故B错误，C正确；
D．电熨斗中的双金属片是利用了温度传感器，故D正确；
故选CD.
14．AC
【详解】
A．若原线圈的输入电压U，其有效值为，根据有效值的定义，有
其中，解得
由变压器原理可得副线圈输出电压即电压表示数，选项A正确.
BC．处出现火情时，热敏电阻的阻值减小，副线圈电流增大，根据变压器原理可知，电流表A的示数增大，变压器输入功率增大，选项B错误，C正确.
D．将的滑片P向上移动，副线圈电路的总电阻变小，总电流增大，处电压变大，报警器的分压变小，电流也减小，报警器报警的临界温度升高，选项D错误.
故选AC.
15．BD
【详解】
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁继电器螺线管的电流增大，磁性增强，吸下金属片，触点接通，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。选项BD正确，AC错误；
故选BD。
16．温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光
【详解】
根据题意，当继电器线圈中的电流大于或等于时，由闭合电路欧姆定律求出Rt的值，从图线a中读出对应的温度，再得到温度的条件．
根据闭合电路欧姆定律得：，得：，从图线可知对应的温度是，所以温度小于时，电路右侧的小灯泡会发光．
17．（1） ， （2） （3） ，可用
【详解】
试题分析：（1）根据传感器上的铭牌标志，利用电功率公式便可求出电阻和电流，（2）先求出各用电器所能通过的电流，从而比较得出干路最大电流，然后利用相关公式求出最大电压．（3）利用所知物理量，及要求未知量，结合数学中的二元一次方程组来解决，最后便可求出所加电压．
（1）传感器的电阻为：，额定电流：
（2）要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流：
此时电源电压最大值：，为传感器的额定电压，为调至最大值时两端的电压，即
电源电压最大值：
（3）设实际检测时，加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为
根据第一次实验记录数据有：①
根据第二次实验记录数据有：②
由①②联立解得：，U=3V
传感器的电阻变化为
故此传感器仍可使用，电压为3V．