5.2热敏电阻的温度特性同步练习（Word版含答案）

5.2热敏电阻的温度特性
一、选择题（共14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，电热水壶有水烧干自动断电装置，电热水壶内实现这一功能的传感器是（　　）
A．力传感器 B．温度传感器 C．声传感器 D．光传感器
2．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
3．在突发流行性疾病期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温．该仪器使用的传感器是 ( )
A．压力传感器 B．红外线传感器 C．声音传感器 D．生物传感器
4．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
5．下列说法不正确的是
A．温度传感器通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变制成的
B．红外线传感器接收携带着信息的红外线，转换成电信号，从而得知辐射源的相关信息．
C．目前常用的传感器有温度传感器、生物传感器、及压力传感器等
D．热敏电阻是由绝缘材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变．
6．冠状病毒疫情期间，口罩脱销了，消毒酒精脱销了，其实医用的额温枪也脱销了，一枪难求，因为其快速测温（1秒测温），无接触测温的特点而成了名副其实的防疫物质，其核心部件为一个传感器，外部还有几个按键，小型液晶屏，电池等构成。额温枪的核心部件是什么传感器？（ ）
A．光传感器 B．声音传感器
C．力传感器 D．红外温度传感器
7．关于传感器，下列说法中正确的是
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温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断
C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量
D．光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大
8．下列器件，没有使用温度传感器来控制其电路工作的是（ ）
A．调温电熨斗 B．动圈式话筒
C．电饭锅 D．自动控温热水器
9．如图所示为一种自动高温报警器的原理图。在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（　　）
A．温度升高至72°C时，L1亮灯报警
B．温度升高至72°C时，L2亮灯报警
C．温度升高至78°C时，L1亮灯报警
D．温度升高至78°C时，L2亮灯报警
10．下面说法中不正确的是(　　)
A．传感器一般不能直接带动执行机构实现控制动作
B．力传感器的敏感元件是应变片
C．应变片能把物体形变转变为电压
D．双金属片两层金属的膨胀系数完全相同
11．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
二、多选题
12．如图是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为时，下列说法中正确的是（　　）
A．常温下感温磁体具有较强的磁性
B．当温度超过时，感温磁体的磁性较强
C．饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过，这时开关按钮会跳起
D．常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到，开关按钮就不会自动跳起
13．某学习小组研究学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是（　　）
A．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移
B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移
C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低
D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高
14．如图是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（ ）
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℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
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
三、填空题
15．温度传感器的核心元件是________，它具有将________转化为________的性质。
16．如图是电熨斗的结构图，它装有双金属片温度传感器，其作用是控制电路的通断，常温下图中上下触点是________（填“接触”或“分离”），当温度升高时双金属片__________（填“上层”或“下层”）膨胀比另一层大．若需要设定更高的温度，则应该调节升降螺 丝向______（填“上 ”或“下 ”）
17．某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；
（3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________
A．适当减小 B．适当增大 C．适当减小
18．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．
四、解答题
19．图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电熨斗的构造，并回答下列问题：
(1)常温下，电熨斗的上下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将怎样起作用？
(2)熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？
20．调查你家里的用电器，填写下列各用电器中可能选用的传感器（用“√”表示选用），说明它们各自的作用。
电视 冰箱 洗衣机 热水器 微波炉 煤气用具 空气净化器
温度传感器
光传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
21．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器，开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
电热水壶有水烧干自动断电装置，温度达到设定的温度后，会自动停止工作，说明其内部应用的是温度传感器，故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A. 传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力角度等转换成电学物理量（如电压、电流、电量等)的一种元件，故A不符合题意；
B. 热敏电阻的电阻随温度变化而变化将热量转化为电流这个电学量故B不符合题意；
C. 干簧管是将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，当干簧管处在磁场中，舌簧由于磁化而吸引，利用磁化及磁极间的相互作用，故C不符合题意．
D. 光敏电阻在有光照射时，电阻会变小故D符合题意．
3．B
【解析】
【详解】
由于一切物体都能发射红外线，所以这种非接触式的仪器快速测量体温利用了红外传感器，故ACD错误；B正确．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
空调器和电冰箱都是利用了温度传感器。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
试题分析：热敏电阻是由一些合金组成的，不是绝缘材料，D错误
考点：考查了传感器的基本知识
点评：对生活中一些常见的传感器需要知道其工作原理，
6．D
【解析】
【详解】
任何物体在高于绝对零度以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外温度传感器接收红外线, 计算出温度数据，所以，额温枪的核心部件是红外温度传感器，ABC选项错误，D正确；
故选择:D。
7．B
【解析】
【详解】
试题分析：话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故A错误；热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关，可以控制电路的通断，故B正确；霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C错误；光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小，D错误；
考点：考查了传感器的应用
【名师点睛】该题考查常见的传感器的特点与应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可做好这一类的题目
8．B
【解析】
【详解】
电熨斗是利用双金属片制成的自动开关.双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的.受热时,因为铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲.温度愈高,弯曲得愈显著.故A错误;动圈式话筒将声音这个非电学量转化为电流. 没有使用温度传感器来控制其电路.故B正确；电饭锅的工作原理:开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电饭锅通电加热,水沸腾后,因为锅内保持 不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热.故C错误;自动控温热水器使用热敏电阻,将温度这个非电学量转化为电流,使用了温度传感器来控制其电路工作.故D错误.故选B
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，温度升高至78°C时，水银与金属丝接触，电路接通，L2亮灯报警。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
传感器输出信号比较微弱，一般不能直接带动执行机构实现控制动作，A正确；力传感器中的应变片在力的作用下发生形变，输出相应的电压信号，B、C正确；双金属片两层金属膨胀系数不同，在温度升高时才会发生弯曲，D错误．
本题选择错误答案，故选D．
11．A
【解析】
【详解】
AC．电磁继电器利用电生磁原理，电磁铁对P吸引松开来工作，与电流的流向无关，故A正确，C错误；
B．工作过程:闭合S1，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流减小不能使它工作，S2接通，电炉丝加热当温度达到临界值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流；S2断开，电炉丝断电，停止供热，分析可得，故B错误；
D．若想使得临界温度升高，则滑动变阻器的电阻越大电流越小继电器中的电磁铁磁性越弱，当临界温度越高，热敏电阻越小，电流增大到某一值，才会吸引P松开，停止加热，所以滑动变阻器滑片右移，故D错误。
故选A。
12．ACD
【解析】
【详解】
AB．感温磁体在常温下磁性较强，当温度超过“居里温度”时会突然失去磁性，A项正确，B项错误；
CD．只要锅底的温度超过103℃，感温磁体就失去磁性，开关按钮会跳起，但常压下烧水，不会超过103℃．所以水开后开关按钮不会自动跳起，要想自动跳起，只有水被烧干后，选项CD正确．
故选ACD。
13．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．若试验时发现有火情时装置不响，说明报警器的电压较小，要增大其电压，根据串联电路分压的特点可知，必须增大R2，应把R2的滑片P向上移。故A错误，B正确；
CD．增大电源的电动势，报警器的电压变大，相当于电动势不变，R1变小，所以会使报警的临界温度降低，故C正确，D错误。
故选BC。
14．ABD
【解析】
【详解】
常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，双金属片向下弯曲，切断电源，原来温度上升到80 ℃时断开电源，现在要求60℃时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮，即应使调温旋钮上调一些，由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态时，温度要升高，则应使调温旋钮下移一些。
故选ABD。
15． 热敏电阻 温度 电阻
【解析】
【详解】
[1][2][3]温度传感器的核心元件是热敏电阻，它具有将温度转化为电阻的性质。
16． 接触 上层 下
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3]平常温度低，双金属片都不变，上下触点接触在一起；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上层膨胀比下层大，故向下弯曲使触点断开．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．
17． B A 减小 增大 80 A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）[3][4]当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，继电器的电流变大，则磁性将增大；[5]当线圈中的电流等于时，警铃报警；此时
解得
R=30Ω
则此时环境温度达到80℃。
（3）[6]温度高时，R较小，则根据
可知，如果要使报警电路在更高的温度报警，则需增加R0或减小U1，故选A。
18． 120
【解析】
【详解】
（1）设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为：R=kt+R0
当t=40°C时，R=3.5kΩ，有3.5=40k+R0 ①
当t=120°C时，R=2kΩ，有2=120k+R0 ②
由①②解得 ，R0=4.25
故热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式为R=4.25-t（kΩ）
（2）R的温度等于40℃时，R=3.5kΩ，电流表示数I1=2.25mA，根据闭合电路欧姆定律，有
代入数据，解得r+R0=0.5kΩ
当电流表的示数I2=3.6mA时，根据闭合电路欧姆定律，有
解得R′=2.0kΩ，代入热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式：
得到温度值为t=120°C
19．（1）常温下，电熨斗上的触点是接触的，当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热；
（2）熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋。
【解析】
【详解】
(1)常温下，电熨斗上的触点是接触的，这样接通电源后能进行加热。当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热，当温度降低后，双金属片恢复原状，电路接通继续加热；
(2) 熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，使得双金属片弯曲较大时，触点点才分离，这样保证了较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高。
20．见解析
【解析】
【详解】
表中公选择了各用电器中常用的传感器而非全部。电视使用了红外传感器，遥控器发射红外信号，电视传感器感受信号实现对电视的遥控。冰箱、热水器、微波炉、煤气用具都使用了温度传感器，当达到设定温度时启动或停止工作。洗衣机使用了压力传感器实现多段水位控制。煤气用具有的使用气体传感器，当发生煤气泄漏，气体浓度达到设定值时发出警报。空气净化器使用气体传感器，当污染气体达到一定浓度时开启换气系统，它一般还使用了湿度传感器，当湿度不在设定的区间时，可以启动加湿或除湿系统。
21．，工作过程见解析
【解析】
【详解】
思路点拨 本题考查热敏电阻与电磁继电器，热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成控制电路。
解析
电路图如图所示
工作过程：闭合S，当温度低于设定值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；
当温度达到设定值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；
当温度低于设定值时，又重复前述过程。
答案第1页，共2页
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