2 温度传感器和光传感器
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2 温度传感器和光传感器
点燃智慧火花
取一个报废的日光灯启辉器，去掉外壳，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一个U型的双金属片，双金属片的旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点，常温下触点是分离的，用火焰靠近金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触，熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。 把这个启动器用到温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。
课前自主学习
知识梳理
1． 温度传感器
1． 热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，用多金属做成的传感器称为热电阻．其金属的电阻R与温度t关系：
1． 其特点是性能稳定、测温范围较大，但灵敏度较差．
1． 热敏电阻有两类：一类是随温度升高而电阻减小的热敏电阻，用NTC符号表示；另一类是随温度升高而电阻增大的热敏电阻，用PTC符号表示。热敏电阻灵敏度比热电阻高得多。
1． 光敏电阻
1． 构造及特点：光敏电阻是用半导体制成的，硫化镉就是一种。
其特点是电阻率随光照强度的增大而减小，原因是：无光照射，载流子极少，导电性不好．
1． 作用：光敏电阻能够把光照强弱转化为电阻．
基础自测
1． 利用半导体材料可制成哪些电子元件abc
A． 热敏电阻
B． 光敏电阻
C． 晶体管
D． 标准电阻
解析：标准电阻是由金属制成的，D不正确，ABC正确。
答案：ABC
2． 如图6－1－5所示，某半导体热敏电阻的I－U图线可能是
解析：半导体热敏电阻随温度升高电阻减小，根据通过电阻的电功率，则随着U和I的增大，电阻温度升高，电阻减小，B正确。
答案：B
3．电子秤使用的是
A. 超声波传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.红外线传感器
解析：电子秤使用压力传感器，C正确。
答案：C
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。测温仪
解析：电熨斗、电饭锅和测温仪都是应用温度传感器，话筒应用声传感器，选B.
答案： B
课堂互动探究
知识点1：温度传感器：
温度传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某个组件形状的变化（如热胀冷缩）达到转换信号的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化（如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小）达到转换信号的目的。
【例1】 如图为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是
A． 图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
A． 图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
A． 图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
解析：图线1是金属热电阻的图线，灵敏度低。AC不正确。图线2 是热敏电阻的图线。
答案:BD
变式训练
1-1 ：在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率 随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件 具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是（ ）
①通电后，其电功率先增大，后减小 ②通电后，其电功率先减小，后增大 ③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 ④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
分析：当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中，电阻器的电阻率 随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当t=t1时，P=P1达到最大．当温度由t1升高到t2的过程中 增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大；因此在这之间的某一温度t3会有P=P3= P′，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当tP′，使温度自动升高到t3；当t>t3，P点评：对给定图象的题目，要注意分析图象信息，把握变化规律，并结合所学物理规律进行分析讨论．
知识点2：光电传感器：
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光敏电阻电阻值随光照加强而减小，将光敏电阻连接到电路中时，光照改变就会引起电路中其它电学量的改变，从而将光信号转换为电信号。
【例2】 如图6－1－3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
解析：当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大．R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数目的，由以上分析选项A、C正确．
特别提示：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．
变式训练
2-2： 如图6－3－3所示为实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数n，累积脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是＿＿＿＿＿＿＿；小车速度的表达式为V＝＿＿＿＿＿＿＿；行程的表达式为s＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
【解析】小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积．设车轮的半径为R，单位时间内车轮转动圈数为k，则有V＝2πRk．
若齿轮的齿数为P，则齿轮转一圈，电子电路显示的脉冲数即为P，已经单位时间内的脉冲数为n，所以单位时间内齿轮转动圈数为n/P．由于齿轮与车轮同轴相连，他们在单位时间内转动圈数相等，即k＝n/P．
由以上两式可得：v＝2πRn/P．
同理，设车轮转动的累积圈数为k，则有s=2πRk，，且k＝N/P，所以s＝2πRN/P
可见，要测小车的速度v和行程s，必需测出单位时间的脉冲数n和累积脉冲数N，车轮半径R和齿轮的齿数P．
【答案】 车轮的半径R和齿轮的齿数P：2πRn/P 2πRN/P
综合·拓展·提高
【例3】 用如图6－3所示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
图6－3
分析与解答：
热敏电阻的温度升高时电阻变小，将热敏电阻、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图6－4所示。
图6－4
将学生用电源、电铃及绿灯泡分别接入c、d、e之间。
正常时热敏电阻值大，通过继电器线圈的电流小，继电器磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。
有险情时，热敏电阻阻值变小，通过继电器线圈的电流增大，磁性增强，吸住衔铁，cd闭合，ce断开，绿灯灭，电铃响。
【例4】图6－2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70℃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＝500 ，加热电阻丝R3＝50 ，两灯电阻不计。
图6－2
(1)分析电饭煲的工作原理；
(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；
(3)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗
分析与解答：
(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃，S2自动断开，S1仍闭合；水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，黄灯亮，这时饭已经煮熟，电饭煲处于保温状态。由于散热，待温度将至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S2又自动断开，再次处于保温状态。
(2)加热时电饭煲消耗的电功率，保温时电饭煲消耗的功率，两式中。
从而有。
(3)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，温度降到70℃，S2自动闭合，温度只能在70℃～80℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭。
知能综合训练
1、 单项选择题
1． 在自动恒温装置中，某半导体材料的电阻率随温度的变化如图6－1－7所示，这种材料具有发热和控温双重功能．回答下列问题：
（1）通电后，其电功率
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．一直不变
A． 无法确定
解析：通电后，温度升高，电阻先增大后减小，根据电阻的电功率（）与电阻成正比，电功率先增大后减小；选A
答案：A
（2） 光其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在
A． t1
B． t2
C． t1至t2的某一值上
D． 大于t2的某一值上
解析：在t1至t2随着温度升高，电阻减小，电功率减小，电产生的热量减小，控制温度的升高,选C。
答案：C
1． 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
A． 改变了温度
A． 改变了磁场
A． 改变了电容
解析：自动干手机可以看做一个电容器，把手插入的话，相当与插入一个介质，改变了电容，从而改变了电压，使电热器工作，则D正确。
答案：D
4．如图6－3－5所示电路，R3是光敏电阻，光开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则
A．R3的电阻变小，a点的电势高于b点电势
B．R3的电阻变小，a点的电势低于b点电势
C．R3的电阻变大，a点的电势高于b点电势
D．R3的电阻变大，a点的电势低于b点电势
解析：有光照射电阻R3时，电阻R3阻值变小，电阻R3上消耗的电压减小，则a点的电势高于b点的电势。
答案：A
二．多项选择题
5．下列说法正确的是
A．金属导体的电阻率随温度增加而减小
B．半导体的电阻率随温度增加而增大
C．用半导体制成的热敏电阻，可以作为测温元件
D．用半导体制成的光敏电阻，可以起到开关的作用
解析：金属导体的电阻率随温度增加而增大，A不正确；PTC型热敏电阻随温度增加电阻增大，NTC型电阻随温度增加电阻减小，B不正确。
答案：CD
6．关于热敏电阻以下说法中正确的是
A．热敏电阻的阻值随温度升高而增大
B．热敏电阻的阻值随温度升高而减小
C．热敏电阻的阻值随温度变化而均匀变化
D．热敏电阻可以用金属氧化物制作
答案：BD
7．用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是
A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大
B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小
C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大
D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小
解析：热敏电阻的阻值随温度升高而减小，光敏电阻随光照增强阻值减小，多用电表的电阻档零刻度在右边。
答案：AD
8．如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ AD ）
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
解析：光敏电阻自动计数器原理图如上，当传送带上没有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻阻值变小，由分压规律知供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号系统的电压变高并记数一次。这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能。故上题应选A、D。
答案：AD
2． 非选择题
9． 一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而 ，由于它对光照较敏感，所以可以作 传感器．
答案；减小，光电
10． 按图连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是＿＿＿＿＿；用电吹风对热敏电阻吹一会，会发现小灯泡＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿；停止吹风，会发现＿＿＿＿＿；把热敏电阻放入冷水中会发现＿＿＿＿＿．
答案：由于热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；逐渐变亮，电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁；小灯泡不会立即熄灭，热敏电阻温度仍然较高；小灯泡熄灭。
11．如图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20k 、R2＝10k 、R3＝40k ，RT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Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab＞0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______℃。
解析：此自动恒温箱原理为a、b端电压Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，最终保持在Uab=0，则，RT=20k ，根据热敏电阻的电阻随温度变化的图线，温度为350时，RT=20k 。
答案：35
12、如图甲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和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 ，当继电器线圈中的电流大于或等于Ic＝20mA时，继电器的衔铁被吸合；左侧电源电动势为6V，内阻可不计，试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光
解析：根据闭合电路的欧姆定律，
Rt = 250，此时温度为50℃。
答案：等于或大于50℃
图6－1－3
图6－3－3
图6－3－5
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2 温度传感器和光传感器
点燃智慧火花
取一个报废的日光灯启辉器，去掉外壳，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一个U型的双金属片，双金属片的旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点，常温下触点是分离的，用火焰靠近金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触，熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。 把这个启动器用到温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。
课前自主学习
知识梳理
1． 温度传感器
1． 热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，用多金属做成的传感器称为热电阻．其金属的电阻R与温度t关系：
1． 其特点是性能稳定、测温范围较大，但灵敏度较差．
1． 热敏电阻有两类：一类是随温度升高而电阻减小的热敏电阻，用NTC符号表示；另一类是随温度升高而电阻增大的热敏电阻，用PTC符号表示。热敏电阻灵敏度比热电阻高得多。
1． 光敏电阻
1． 构造及特点：光敏电阻是用半导体制成的，硫化镉就是一种。
其特点是电阻率随光照强度的增大而减小，原因是：无光照射，载流子极少，导电性不好．
1． 作用：光敏电阻能够把光照强弱转化为电阻．
基础自测
1． 利用半导体材料可制成哪些电子元件abc
A． 热敏电阻
B． 光敏电阻
C． 晶体管
D． 标准电阻
解析：标准电阻是由金属制成的，D不正确，ABC正确。
答案：ABC
2． 如图6－1－5所示，某半导体热敏电阻的I－U图线可能是
解析：半导体热敏电阻随温度升高电阻减小，根据通过电阻的电功率，则随着U和I的增大，电阻温度升高，电阻减小，B正确。
答案：B
3．电子秤使用的是
A. 超声波传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.红外线传感器
解析：电子秤使用压力传感器，C正确。
答案：C
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。测温仪
解析：电熨斗、电饭锅和测温仪都是应用温度传感器，话筒应用声传感器，选B.
答案： B
课堂互动探究
知识点1：温度传感器：
温度传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某个组件形状的变化（如热胀冷缩）达到转换信号的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化（如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小）达到转换信号的目的。
【例1】 如图为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是
A． 图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
A． 图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
A． 图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
解析：图线1是金属热电阻的图线，灵敏度低。AC不正确。图线2 是热敏电阻的图线。
答案:BD
变式训练
1-1 ：在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率 随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件 具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是（ ）
①通电后，其电功率先增大，后减小 ②通电后，其电功率先减小，后增大 ③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 ④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
分析：当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中，电阻器的电阻率 随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当t=t1时，P=P1达到最大．当温度由t1升高到t2的过程中 增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大；因此在这之间的某一温度t3会有P=P3= P′，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当t
知识点2：光电传感器：
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光敏电阻电阻值随光照加强而减小，将光敏电阻连接到电路中时，光照改变就会引起电路中其它电学量的改变，从而将光信号转换为电信号。
【例2】 如图6－1－3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
解析：当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大．R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数目的，由以上分析选项A、C正确．
特别提示：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．
变式训练
2-2： 如图6－3－3所示为实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数n，累积脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是＿＿＿＿＿＿＿；小车速度的表达式为V＝＿＿＿＿＿＿＿；行程的表达式为s＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
【解析】小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积．设车轮的半径为R，单位时间内车轮转动圈数为k，则有V＝2πRk．
若齿轮的齿数为P，则齿轮转一圈，电子电路显示的脉冲数即为P，已经单位时间内的脉冲数为n，所以单位时间内齿轮转动圈数为n/P．由于齿轮与车轮同轴相连，他们在单位时间内转动圈数相等，即k＝n/P．
由以上两式可得：v＝2πRn/P．
同理，设车轮转动的累积圈数为k，则有s=2πRk，，且k＝N/P，所以s＝2πRN/P
可见，要测小车的速度v和行程s，必需测出单位时间的脉冲数n和累积脉冲数N，车轮半径R和齿轮的齿数P．
【答案】 车轮的半径R和齿轮的齿数P：2πRn/P 2πRN/P
综合·拓展·提高
【例3】 用如图6－3所示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
图6－3
分析与解答：
热敏电阻的温度升高时电阻变小，将热敏电阻、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图6－4所示。
图6－4
将学生用电源、电铃及绿灯泡分别接入c、d、e之间。
正常时热敏电阻值大，通过继电器线圈的电流小，继电器磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。
有险情时，热敏电阻阻值变小，通过继电器线圈的电流增大，磁性增强，吸住衔铁，cd闭合，ce断开，绿灯灭，电铃响。
【例4】图6－2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70℃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＝500 ，加热电阻丝R3＝50 ，两灯电阻不计。
图6－2
(1)分析电饭煲的工作原理；
(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；
(3)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗
分析与解答：
(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃，S2自动断开，S1仍闭合；水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，黄灯亮，这时饭已经煮熟，电饭煲处于保温状态。由于散热，待温度将至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S2又自动断开，再次处于保温状态。
(2)加热时电饭煲消耗的电功率，保温时电饭煲消耗的功率，两式中。
从而有。
(3)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，温度降到70℃，S2自动闭合，温度只能在70℃～80℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭。
知能综合训练
1、 单项选择题
1． 在自动恒温装置中，某半导体材料的电阻率随温度的变化如图6－1－7所示，这种材料具有发热和控温双重功能．回答下列问题：
（1）通电后，其电功率
A．先增大后减小
B．先减小后增大
C．一直不变
A． 无法确定
解析：通电后，温度升高，电阻先增大后减小，根据电阻的电功率（）与电阻成正比，电功率先增大后减小；选A
答案：A
（2） 光其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在
A． t1
B． t2
C． t1至t2的某一值上
D． 大于t2的某一值上
解析：在t1至t2随着温度升高，电阻减小，电功率减小，电产生的热量减小，控制温度的升高,选C。
答案：C
1． 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
A． 改变了温度
A． 改变了磁场
A． 改变了电容
解析：自动干手机可以看做一个电容器，把手插入的话，相当与插入一个介质，改变了电容，从而改变了电压，使电热器工作，则D正确。
答案：D
4．如图6－3－5所示电路，R3是光敏电阻，光开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则
A．R3的电阻变小，a点的电势高于b点电势
B．R3的电阻变小，a点的电势低于b点电势
C．R3的电阻变大，a点的电势高于b点电势
D．R3的电阻变大，a点的电势低于b点电势
解析：有光照射电阻R3时，电阻R3阻值变小，电阻R3上消耗的电压减小，则a点的电势高于b点的电势。
答案：A
二．多项选择题
5．下列说法正确的是
A．金属导体的电阻率随温度增加而减小
B．半导体的电阻率随温度增加而增大
C．用半导体制成的热敏电阻，可以作为测温元件
D．用半导体制成的光敏电阻，可以起到开关的作用
解析：金属导体的电阻率随温度增加而增大，A不正确；PTC型热敏电阻随温度增加电阻增大，NTC型电阻随温度增加电阻减小，B不正确。
答案：CD
6．关于热敏电阻以下说法中正确的是
A．热敏电阻的阻值随温度升高而增大
B．热敏电阻的阻值随温度升高而减小
C．热敏电阻的阻值随温度变化而均匀变化
D．热敏电阻可以用金属氧化物制作
答案：BD
7．用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是
A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大
B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小
C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大
D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小
解析：热敏电阻的阻值随温度升高而减小，光敏电阻随光照增强阻值减小，多用电表的电阻档零刻度在右边。
答案：AD
8．如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ AD ）
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
解析：光敏电阻自动计数器原理图如上，当传送带上没有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻阻值变小，由分压规律知供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号系统的电压变高并记数一次。这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能。故上题应选A、D。
答案：AD
2． 非选择题
9． 一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而 ，由于它对光照较敏感，所以可以作 传感器．
答案；减小，光电
10． 按图连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是＿＿＿＿＿；用电吹风对热敏电阻吹一会，会发现小灯泡＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿；停止吹风，会发现＿＿＿＿＿；把热敏电阻放入冷水中会发现＿＿＿＿＿．
答案：由于热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；逐渐变亮，电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁；小灯泡不会立即熄灭，热敏电阻温度仍然较高；小灯泡熄灭。
11．如图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20k 、R2＝10k 、R3＝40k ，RT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Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab＞0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______℃。
解析：此自动恒温箱原理为a、b端电压Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，最终保持在Uab=0，则，RT=20k ，根据热敏电阻的电阻随温度变化的图线，温度为350时，RT=20k 。
答案：35
12、如图甲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和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 ，当继电器线圈中的电流大于或等于Ic＝20mA时，继电器的衔铁被吸合；左侧电源电动势为6V，内阻可不计，试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光
解析：根据闭合电路的欧姆定律，
Rt = 250，此时温度为50℃。
答案：等于或大于50℃
图6－1－3
图6－3－3
图6－3－5
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