热敏电阻和光敏电阻知识点题库

如图所示为某传感装置内部部分电路图，R_T为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R₁为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R₂和R₃均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表．若发现电压表示数增大，可能的原因是（）

①热敏电阻温度降低，其他条件不变

②热敏电阻温度升高，其他条件不变

③光照减弱，其他条件不变

④光照增强，其他条件不变．

A . ①③ B . ①④ C . ②③ D . ②④

如图所示为热水系统的恒温其电路，当温度低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时，热敏电阻的电阻就很小，只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热，反之，便会关掉发热器．

（1）图中虚线框中应接入一个（“与”、“或”、或“非”）门的逻辑电路
（2）为将水温调高一些，应（“增大”或“减小”）可变电阻R₁的阻值．

温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特殊性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E＝9 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R_g保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I₁＝2 mA。求：当电流表的示数I₂＝3.6 mA时热敏电阻的温度。

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小。选用下列器材设计如图甲所示的电路探究某一热敏电阻的导电特性。

A．电流表A₁（量程15mA，内阻r₁=l $\text{[math]}$ ）；

B．电流表A₂（量程0.3A，内阻r₂=0.5 $\text{[math]}$ ）；

C．滑动变阻器（最大阻值2000 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器（最大阻值20 $\text{[math]}$ ）；

E．定值电阻（阻值999 $\text{[math]}$ ）；

F.定值电阻（阻值99 $\text{[math]}$ ）；

G.定值电阻（阻值5 $\text{[math]}$ ）；

H.定值电阻（阻值0.5 $\text{[math]}$ ）；

I.电源E：（电动势15V，内阻忽略）；

J。开关及导线若干。

（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请根据设计的电路图在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器为，定值电阻R₂为，定值电阻R₃为。（均填写器材前面的字母）
（2）从实验中测出的I₁-I₂图线如图乙所示，其中I₁、I₂分别为电流表A₁、A₂的示数，则该热敏电阻是（选填“PTC”或“NTC”）热敏电阻。
（3）若接入电路中的电流表A₁的示数I₁=8mA时，电流表A₂的示数I₂=104mA，则热敏电阻R_x的阻值为 $\text{[math]}$ 。

关于金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大．金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率度变化而显著变化,有的合金电阻率几乎不受温度的影响．根据以上信息,判新斯下列说法中正确的是 ( )

A . 连接电路用的导线一般用合金来制作 B . 电热毯的电阻丝一般用合金来制作 C . 电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作 D . 定值电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成

温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势 $\text{[math]}$ ，内电阻不计，G为灵敏电流表，其内阻 $\text{[math]}$ 保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S，当R的温度等于 $\text{[math]}$ 时，电流表示数 $\text{[math]}$ ；当电流表的示数 $\text{[math]}$ 时，热敏电阻的温度是（）

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A . 60℃ B . 80℃ C . 100℃ D . 120℃

对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )

A . 铜 B . 合金 C . 半导体 D . 绝缘体

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；

某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。

（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“ $\text{[math]}$ ”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。
（2）再按图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片滑到端（选填“a”或“b”）。

将温控室的温度设置为T，电阻箱 $\text{[math]}$ 调为某一阻值 $\text{[math]}$ 。闭合开关S，调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和 $\text{[math]}$ 。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ 。断开开关S。

②实验中记录的阻值 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值 $\text{[math]}$ 。

改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。

温控电路常用于恒温箱、自动孵化器等，如图所示为一温控电路的工作原理图，主要由电磁继电器、热敏电阻、滑动变阻器、电源、电炉丝、开关组成，其中 $\text{[math]}$ 为衔铁， $\text{[math]}$ 为金属触点，闭合开关 $\text{[math]}$ 后，当温度低于 $\text{[math]}$ 时，电炉丝自动通电供热，当温度超过 $\text{[math]}$ 时，又可以自动断电．则下列说法中正确的是（　　）

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A . 该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B . 该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 C . 要使 $\text{[math]}$ 升高，可将滑动变阻器滑片向右移动 D . 要使 $\text{[math]}$ 升高，可将滑动变阻器滑片向左移动

街道务的路灯江海里的航标灯都要求夜晚亮白天关闭利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄天的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（　　）

A . 压敏性 B . 光敏性 C . 热敏性 D . 三特性都利用了

如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断（　　）

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A . θ′=θ B . θ′<θ C . θ′>θ D . 不能确定θ和θ′的关系

将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为 $\text{[math]}$ ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为 $\text{[math]}$ ，则可判断（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 不能确定 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系

在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示电路，R₁为定值电阻，R₂为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器，当环境温度降低时（）

A . 电容器C的电荷量增大 B . 电压表的读数增大 C . 电容器C两极板间的电场强度减小 D . R₁消耗的功率增大

（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图所示为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力(填“增强”或“减弱”)。
（2）利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线。

①实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10 $\text{[math]}$ )、滑动变阻器B(阻值范围0~100 $\text{[math]}$ )，电动势为6V的电源(不计内阻)，小灯泡、开关，导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是(填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

②将该小灯泡接入如图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V ，则此时小灯泡的电功率为W ，电源的内阻为 $\text{[math]}$ 。

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 $\text{[math]}$ 随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，使PTC元件具有发热、保温双重功能。以下关于电热灭蚊器的判断正确的是（）

A . 当温度低于t₁时通电，通电后，其电功率先增大，后减小 B . 当温度低于t₁时通电，通电后，其电功率先减小，后增大 C . 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t₁不变 D . 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

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U₁=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA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U₁ B . 适当增大U₁ C . 适当减小U₂ D . 适当增大U₂

由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统，要求热敏电阻温度升高至 $\text{[math]}$ 时，系统开始自动报警。所用器材有：

A．直流电源 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，内阻不计）；

B．电流表（量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ）；

C．电压表（量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ）；

D．热敏电阻 $\text{[math]}$ ；

E.报警器（内阻很小，流过的电流超过 $\text{[math]}$ 时就会报警，超过 $\text{[math]}$ 时就会损坏）；

F.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ）；

G.电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值 $\text{[math]}$ ）；

H.单刀单掷开关 $\text{[math]}$ ；

I.单刀双掷开关 $\text{[math]}$ ；

J.导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻 $\text{[math]}$ 的阻值。当温度为 $\text{[math]}$ 时，电压表读数为 $\text{[math]}$ ，电流表读数为 $\text{[math]}$ ；当温度为 $\text{[math]}$ 时，调节变阻器 $\text{[math]}$ ，使电压表读数仍为 $\text{[math]}$ ，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，该电路测得的阻值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻 $\text{[math]}$ 的阻值随温度的升高而（填“增大”或“减小”）。
（2）某同学利用该热敏电阻 $\text{[math]}$ 设计的火灾自动报警的电路实物连线如图（c）所示，其中只有一个器件的导线连接有误，该器件为（填写器件名称前的字母）。正确连接后，先把开关 $\text{[math]}$ 接到1，使用电阻箱 $\text{[math]}$ 对电路进行调试，其阻值应设置为 $\text{[math]}$ ，然后使变阻器 $\text{[math]}$ 阻值逐渐减小，直至报警器开始报警，此时 $\text{[math]}$ 连入电路的阻值为 $\text{[math]}$ 。电路调试完毕后，保持 $\text{[math]}$ 阻值不变，再把开关 $\text{[math]}$ 接到2，热敏电阻 $\text{[math]}$ 便接入电路，火灾报警系统便可正常工作。

新冠疫情期间，测温仪器广泛使用。小王同学想利用某金属热电阻制作一个简易测温仪器。

（1）图1中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt随温度t的变化关系，其中一条为理论值，另一条为该同学用图2所示电路测量的值，则（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为理论值。
（2）现用一节干电池（电动势为1.5V，内阻为1Ω）、电流表（量程0～10mA，内阻为12Ω）、滑动变阻器、开关及导线若干，按图3所示电路图连接实物。闭合开关，调节滑动变阻器，使温度为0℃时电流表满偏，则按图1中理论值可以算出，此时滑动变阻器连入电路的阻值为Ω；保持滑动变阻器的滑片位置不动，温度改变后，电流表示数达到满偏电流的 $\text{[math]}$ ，则按图1中理论值可以算出，此时的温度为℃。
（3）利用上述方法，可以将电流表刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是（填“均匀”“左疏右密”或“左密右疏”）的。
（4）该测温仪使用较长时间后，干电池电动势减小，内阻增大，则测量结果（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

某实验探究小组的同学利用如图甲所示的电路来探究某一热敏电阻（热敏电阻阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的 $\text{[math]}$ 关系。所用实验器材有：电源（电动势为9 $\text{[math]}$ ，内阻不计）；滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值为 $\text{[math]}$ ）；理想电流表 $\text{[math]}$ ；理想电压表 $\text{[math]}$ ；开关 $\text{[math]}$ 和导线若干。

（1）该实验探究小组的同学利用如图甲所示的电路进行实验，则当开关 $\text{[math]}$ 闭合前，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动端应滑动到（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关 $\text{[math]}$ 后，不断调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ 滑动端的位置，读出电流表和电压表一一对应的示数，得到该热敏电阻的 $\text{[math]}$ 关系曲线如图乙所示。根据图乙中的信息，当加在热敏电阻两端的电压逐渐升高时，该热敏电阻的阻值逐渐（选填“增大”或“减小”）。
（3）该实验探究小组的同学又找来一个定值电阻 $\text{[math]}$ 和另一个定值电阻 $\text{[math]}$ ，利用题中的部分实验器材，又设计了如图丙所示的电路。闭合开关 $\text{[math]}$ 后，电流表读数为 $\text{[math]}$ 。根据图乙中热敏电阻的 $\text{[math]}$ 关系曲线，图丙中加在热敏电阻两端的电压为 $\text{[math]}$ 、热敏电阻消耗的电功率为 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留三位有效数字）

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