5.2热敏电阻的温度特性 综合训练（word版含答案）

5.2热敏电阻的温度特性
一、选择题（共15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．电热水器在使用过程中能按设置温度自动跳闸断电，是因为电热水器中安装了（ ）
A．光传感器 B．温度传感器
C．红外传感器 D．湿度传感器
4．下列器件不是应用温度传感器的是（　　）
A．电熨斗 B．话筒 C．电饭锅 D．接触式测温仪
5．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
6．传感器已广泛应用在生产、生活中．下列关于传感器的说法正确的是（　　）
A．冰箱控温系统使用了温度传感器 B．电容式话筒使用了温度传感器
C．日光灯启动器使用了光传感器 D．火警报警器使用了压力传感器
7．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温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是(　　 )
A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器
8．在全国“抗疫”过程中，新冠病毒感染者的其中一个表现是体温升高，为测量人的体温，非接触式的额温枪得到广泛使用，其测温原理是利用传感器接收人体辐射出的（ ）
A．红外线 B．紫外线
C．无线电波 D．光波
9．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．温度传感器中使用到的热敏电阻是利用了一些半导体材料在温度发生变化时电阻不变这一特性而制成的
C．空调机、电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器几乎都要用到红外线传感器
D．卫星遥感、家电遥控系统、生命探测器等使用的是红外线传感器
10．下列情况中，应用了温度传感器的是（ ）
A．商场里的自动玻璃门
B．夜间自动打开的路灯
C．夜间有声音时就亮的楼梯灯
D．自动恒温冰箱
11．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（　　）
A．U越大，表示c越大，c与U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比
C．U越大，表示c越小，c与U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比
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．电饭锅的结构如图所示，如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃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103 ℃时，感温磁体的磁性较强
C．饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103 ℃，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103 ℃，开关按钮就不会自动跳起
14．关于传感器及其应用,下列说法正确的是(　　)
A．能像人的感觉器官那样感受外界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置,就叫传感器
B．温度传感器是用得最多的传感器之一,它能把光的强弱转变成电信号
C．用半导体材料制成的电阻器,其电阻值会随温度值的变化而改变,这样的电阻器叫热敏电阻器.利用热敏电阻器可以制作温度传感器
D．生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器.生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业,医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器
15．如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（ ）
A．该传感器利用了钨丝的化学性质
B．该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
C．该传感器的原理是把热学量（温度）转换为电学量（电阻）
D．该传感器的原理是利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
二、填空题
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．温度传感器的核心元件是________，它具有将________转化为________的性质。
18．如图所示，图甲为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为当线圈的电流大于或等于20mA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，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
1）应该把恒温箱内的加热器接在______ 填“A、B 端”或“C、D 端”.
（2）如果要使恒温箱内的温度保持在，可变电阻的阻值应调节为______ 。
19．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．
三、综合题
20．电熨斗的构造如图所示,其内部装有双金属片温度传感器来控制温度.请结合如图所示结构图分析电熨斗的自动控温原理.
21．在蜂鸣式温度报警器的电路中，若将和的位置互换，取适当阻值，如图所示，还能进行高温报警吗？为什么？
22．温度传感器是对温度敏感的元件，它将感受到的温度信号转变成测量的量(一般是电学量)，从而直接反映出其变化．某种材料的R－t图线如下图甲所示．
(1)它能否作为温度传感器的感应元件？
(2)把这种材料制成的电阻和一个电热器串联，如图乙，可达到何种自动控制效果？
23．图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？
试卷第1页，共3页
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．
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．B
【详解】
电热水器在使用过程中能按设置温度自动跳闸断电，是因为电热水器中安装了温度传感器，当热水器内温度到达一定值时，温度传感器作用使得断电，故选B.
4．B
【详解】
电熨斗、电饭锅、接触式测温仪应用的都是温度传感器，话筒应用的不是温度传感器。
故选B．
5．B
【详解】
A、根据电磁炉工作原理,变化的电磁场中,炉陶瓷锅不能正常使用,故A错误;
B、将两个接线柱连接起来,从而形成闭合电路,当因晃动,导致线圈切割磁感线,从而产生感应电流,出现安培阻力,进而阻碍其运动,是利用电磁阻尼原理减弱表针的摆动,进而保护表针不被损坏,所以B选项是正确的;
C、霍尔元件能够把磁学量转换为电学量,故C错误;
D、家用电饭煲烧水,水沸腾后,不会自动进入保温状态,只有当温度达到时,才会进入保温状态,故D错误;
故选B
6．A
【详解】
本题考查了传感器的应用
电容式话筒使用了位移传感器；日光灯启动器使用了温度传感器；火警报警器使用了温度传感器理解传感器类型
7．C
【详解】
空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．A
【详解】
测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．D
【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错误.B、热敏电阻利用了半导体材料随温度升高而阻值变大，选项B错误．C、空调机、电冰箱、消毒柜在达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为使用了温度传感器，故C错误．D、自动门、生命探测器、家电遥控系统、非接触式测温仪均能发出红外线，所以使用的是红外线传感器，故D正确．故选D.
10．D
【详解】
A项：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；
B项：夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；
C项：夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，C错误；
D项：自动恒温冰箱是利用了温度传感器，D正确．
故选D．
11．B
【详解】
传感器电阻r′的倒数与酒精浓度c是正比关系，即
电路中的电流为
电压表示数
可见电压与酒精浓度的关系不是正比关系，但随酒精浓度的增加而增加，选项B正确。
故选B。
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．ACD
【详解】
AB．常温下感温磁体具有较强的磁性，当温度超过103℃时，感温磁铁就会失去磁性，故A正确，B错误；
C．饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103 ℃，这时开关按钮会跳起，故C正确；
D．常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起，故D正确。
故选ACD。
14．ACD
【详解】
能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置，就叫传感器，选项A正确；温度传感器是用得最多的传感器之一，它能把温度的高低转变成电信号，选项B错误； 用半导体材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变，这样的电阻器叫热敏电阻器；利用热敏电阻器可以制作温度传感器，选项C正确； 生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器；生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业，医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器，选项D正确；故选ACD.
15．CD
【详解】
由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故CD正确，AB错误。
故选CD。
16． 增大 温度 热电阻
【详解】
金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。
17． 热敏电阻 温度 电阻
【详解】
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。
18． A、B端 300Ω
【详解】
（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端．
（2）当温度达到100℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达20mA=0.02A，根据闭合电路欧姆定律可得
即
解得
R′=300Ω．
19． 120
【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
20．常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用.
【详解】
常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用.
21．不能；变成低温报警器了．
【详解】
RT和R1两个电阻的比值大小决定了A端电平的高低,决定了触发器是否触发，也就决定了报瞽器是否报警.若RT和R1的位置互换，报警器就变成了低温报警器.
22．(1)能　(2)可达到使电热器保持一定温度的效果
【详解】
温度升高或降低导致R阻值发生变化，使电路中电流发生变化，导致电热器上的电压发生改变，因此达到使电热器保持一定温度的效果．
23．箱内温度恒定在35 ℃
【详解】
由题意可知，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．此时R1与 R3上的电压相等．设电路路端电压为U，有
解得
Rt=20 kΩ ．
由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃．答案第1页，共2页