5.2热敏电阻的温度特性同步练习
一、选择题(共15题)
1.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
2.如图所示,额温枪因其具有快速、无接触测温的特点,被广泛应用来进行疫情防控测温。额温枪核心部件的传感器是( )
A.电压传感器 B.温度传感器
C.压强传感器 D.声音传感器
3.传感器可作为人类感官的补充,随着家电的普及,传感器开始进入千家万户.电冰箱中用于控制温度的是( )
A.压力传感器 B.红外线传感器 C.光传感器 D.温度传感器
4.下列说法中不正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片
C.电子秤所使用的测力装置是力传感器
D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
5.驱动中国2018年6月19日消息,京东的智慧物流有20余台配送机器人上阵,开启了全球首次全场景常态化配送运营.该配送机器人能够识别红绿灯信号、规避道路障碍和来往车辆、主动礼让行人.机器人主动礼让行人,是利用了( )
A.力传感器 B.光传感器 C.温度传感器 D.声传感器
6.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
7.用电饭煲煮饭,当饭熟后,它会自动换为保温状态.其使用的传感器是( )
A.红外线传感器 B.温度传感器 C.压力传感器 D.生物传感器
8.广州二中高中部有不少电子设备,其中没有应用了电磁感应原理的是( )
A.教职工洗手间的红外感应水龙头
B.图书馆书籍的电子感应标签
C.教工宿舍铁门的电子感应钥匙
D.教工宿舍使用的电磁炉
9.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
10.许多饮水机,可以保证出水温度恒定,采取的方法是( )
A.持续加温
B.设定程式,固定各次加温时间及加热时间间隔
C.水温低于设定温度时加热,达到设定温度时,停止加热
D.人工控制加温按钮
11.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
12.如图所示是自动调温式电熨斗的结构图下列说法不正确的是( )
A.常温时上下触点是接触的
B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲
C.原来温度控制在80℃即断开电源,现要求60℃断开电源,应使调温旋钮下移一些
D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些
13.某电饭锅的结构如图所示,其中温度传感器的主要元件是感温铁氧体,常温下感温铁氧体具有铁磁性,能够被磁体吸引,但是温度上升到约103℃时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。关于该电饭锅的下列说法正确的是( )
A.开始煮饭时要压下开关按钮,手松开后这个按钮会马上恢复到图示状态
B.常压下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内,锅的温度会持续升高
C.饭煮熟后,水分被大米吸收,锅底的温度升高至“居里点”,开关按钮会自动弹起,使电饭锅停止加热
D.如果用电饭锅烧水,也能在水沸腾后立即自动断电
14.下列情况中,应用了温度传感器的是( )
A.夜间自动打开的路灯
B.商场里的自动玻璃门
C.电视遥控器
D.自动恒温冰箱
15.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
二、填空题(共4题)
16.金属的电阻率随温度的升高而_______。用金属丝可以制作________传感器,称为________。
17.如图为电熨斗的结构图。图中双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。
(1)常温下电熨斗的上下触点是接触的,当温度升高时,双金属片会___________(填“向上”或“向下”)弯曲。
(2)熨烫棉麻衣物时设定了较高温度,现要熨烫丝绸衣物需设定较低温度,这时要调节调温旋钮使升降螺钉___________(填“向上”或“向下”)移动。
18.如图为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。
箱内的电阻,,,为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图所示。当ab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,使箱内的温度升高;当时,电压鉴别器会使S断开,停止加热。则恒温箱内的温度恒定在________。
19.传感器担负着信息采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻阻值随温度变化的图线如图(甲)所示,图(乙)是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图.
(1)为了使温度过高时报警器响铃,c应接在__处(选填“a”、“b”).
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P向__移动(选填“左”、“右”).
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路不能正常工作的可能原因可能是__
A.电源能提供的电流太小,导致电磁铁磁性太弱; B.复位弹簧劲度系数太小.
C.电源能提供的电流太大,导致电磁铁磁性过大; D.复位弹簧劲度系数太大;
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.小明同学想用一只半导体热敏电阻制作一支能测量水温的温度计,通过查阅资料,他获得该热敏电阻的R-t特性曲线如图甲所示。他要求所制的温度计的测量范围是0~100℃,且在水温是100℃时,电压表指针偏转达到最大位置。根据特性曲线,他设计的水温温度计的电路如图乙所示,图中的定值电阻R0=100Ω,电压表的量程是0~3V。电源电压稳定。
(1)根据特性曲线,该热敏电阻在0℃、50℃、100℃时,阻值分别为多大?
(2)通过计算说明,当水温是0℃时、100℃时,电压表的指针指示是多少?
22.如图甲所示,电源的电动势E=10V,电源内电阻可忽略不计;G是内阻为的灵敏电流表,定值电阻R上标有“1V ”的字样,为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当的温度等于120℃时,电路表示数.
甲 乙
(1)由图乙可知,当的温度逐渐增加时,的阻值会如何变化?
(2)电流表内阻为多大?
(3)定值电阻R两端电压为额定电压时,热敏电阻的温度为多少?
23.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
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
2.B
3.D
4.A
5.C
6.D
7.B
8.A
9.A
10.C
11.D
12.C
13.C
14.D
15.A
16. 增大 温度 热电阻
17. 向下 向上
18.35
19. (1)a; (2)左; (3)AD;
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.(1) 500Ω、150Ω、100Ω;(2)1V;3V
22.(1)逐渐减小 (2)1000Ω (3)20 C
23.(1) , (2) (3) ,可用
答案第1页,共2页