热敏电阻和光敏电阻知识点题库

图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有（　　）

A . 温度升高，电路中的电流减小 B . 温度升高，电路中的电流不变 C . 温度升高，热敏电阻的阻值增大 D . 温度升高，热敏电阻的阻值减小

如图所示是一火警报警器的电路示意图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小．电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器，当传感器R₂所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）

A . I变小 B . I变大 C . U变小 D . U变大

热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的特性曲线，要求曲线尽可能完整，测量误差尽可能小；其他备用的仪表和器具有：保温杯和热水（图中未画出）、温度计、电源、多用电表、电压表、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干：

（1）先使用多用电表粗测常温下热敏电阻的阻值，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择倍率的电阻档（选填“×10”或“×1k”），欧姆调零后再进行测量，示数如图（A）所示，测量值为Ω；
（2） a.用多用电表代替毫安表使用，实物图（B）上还缺少一些连线，缺少的连线是（选填“ab”、“ac”、“ad”、“bd”、“cd”，不定项选填）； b.热敏电阻和温度计插入带塞的空保温杯中，往保温杯中注入适量冷水，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使多用电表的示数为 100mA，记录和的示数； c.往保温杯中加入少量热水，待温度稳定后，，使多用电表的示数仍为 100mA ，重复记录步骤b的两个示数； d. 重复步骤c，测得多组数据； e.绘出热敏电阻的电压—温度关系图线如图（C）；
（3）由图线可知该热敏电阻常温（24℃）下的阻值 R₀=Ω （保留 3 位有效数字）。

汽车进气管道中使用的“热线式空气流量传感器”，其核心部分是一种用特殊材料制作的电热丝R，如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，定值电阻R两端电压U₀就越高。由此将管道内空气流量的信息转变成了可以测量的电压信息。则该传感器中电热丝的电阻R与摄氏温度t的关系可能是（）

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A .

B .

C .

D .

研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表的量程为0~15mA（不计其电阻），电源电压恒为3V，R'为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时，其阻值R_t随温度t的变化关系为R_t=100+0.5t（单位：Ω）。

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（1）若要把R_t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，即电流为15mA，则此时滑动变阻器R'接入电路的阻值为多大?
（2）保持（1）中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大?

如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C 为电容器，R₁ 和R₂ 为定值电阻，R₃为光敏电阻(阻值随光照增强而减小)，A 为理想电流表，G 为灵敏电流计，已知R1＞r. 当开关 S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中（）

A . A 表的示数变小 B . 电源的输出功率变大 C . 电源内部消耗的热功率变小 D . G 表中有从a 至b 的电流

现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过 $\text{[math]}$ 时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为1 000 Ω），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．

在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V， $\text{[math]}$ 约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω．

（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线．
（2）在电路中应选用滑动变阻器（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）．
（3）按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为Ω；滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是．

②将开关向（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至．

小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大。实验电路如图1所示，控温箱用以调节金属电阻的温值。

（1）有以下两电流表，实验电路中应选用____；

A . 量程0～100mA，内阻约2Ω B . 量程0～0.6A，内阻可忽略
（2）完成下列实验步骤的填空
①闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度20.0℃，记下电流表的相应示数I₁；

②然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为，记下电阻箱相应的示数R₁；

③逐步升高温度的数值，直至100.0℃为止，每一步温度下重复步骤①②。
（3）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是；
①将旋钮a由“0”旋转至“1”

②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”
（4）实验记录的t和R的数据见下表：

温度t（℃）

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

阻值R（Ω）

9.6

10.4

11.1

12.0

12.8

①请根据表中数据，在图2作出R—t图象；

②由图线求得R随t的变化关系为R=Ω；

③设该金属电阻的阻值R随温度t的变化关系在-100℃时到500℃时满足此规律，则当该金属电阻R=13.4Ω时，可推知控温箱的温度为℃；
（5）已知某材料制成的热敏电阻R随温度t的变化如图3甲，小华想利用该热敏电阻来制作温度报警器。实验室有两个外形一样的电阻R₁和R₂ ，其中一个是热敏电阻另一个是定值电阻。为了辨别它们，小华设计了图3乙所示的电路。接下来小华应该进行的步骤是：，判断的依据是。

为防控新冠肺炎疫情，每位学生在上学之前都需要测量体温，数字体温计是常用的测量工具，它的核心元件是热敏电阻，某实验小组利用如下器材探究热敏电阻的温度特性：

热敏电阻R（常温下约8k $\text{[math]}$ ）；

电流表A（量程1mA，内阻约200 $\text{[math]}$ ）；

电压表V（量程3V，内阻约l0k $\text{[math]}$ ）；

电池组E（电动势4.5V，内阻约1 $\text{[math]}$ ）；

滑动变阻器R（最大阻值为20 $\text{[math]}$ ）；

开关S、导线若干、烧杯和水、温度计，

（1）先用螺旋测微器测量此热敏电阻的直径如图甲所示，其直径为mm；
（2）根据提供器材的参数将图乙所示的实物图中所缺的导线补接完整；
（3）实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于端（选填“a”或“b”）；
（4）利用图乙的电路测出热敏电阻的阻值比真实值（选填“大”或“小”）；
（5）本实验测得热敏电阻的阻值R与温度t的关系如图丙所示，现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式 $\text{[math]}$ ，其中k是散热系数，t是电阻的温度，t₀是周围环境温度，I为电流强度），已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，由丙图可知该热敏电阻的温度稳定在℃。

热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。某实验小组利用图甲所示的电路探究某热敏电阻的温度特性，热敏电阻置于温控室中。实验步骤如下：

（1）按照电路图连接好电路。在闭合 $\text{[math]}$ 前，应将图甲中的滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片移动到（选填“a”或“b”）端。
（2）将温控室的温度升至某一温度， $\text{[math]}$ 接1，闭合 $\text{[math]}$ ，调节 $\text{[math]}$ 的滑片，使电压表读数为某一值 $\text{[math]}$ ；保持 $\text{[math]}$ 的滑片位置不变，将 $\text{[math]}$ 置于最大值， $\text{[math]}$ 接2，调节 $\text{[math]}$ 使电压表读数为，断开 $\text{[math]}$ ，记下此时 $\text{[math]}$ 的读数，就是该温度下热敏电阻的阻值。
（3）若在温度为50℃时，步骤（2）中电阻箱 $\text{[math]}$ 的相应读数如图乙，则50℃时，热敏电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。
（4）图丙为用上述热敏电阻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200 $\text{[math]}$ 。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电动势 $\text{[math]}$ V，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，应把恒温箱内的加热器接在（选填“A、B”或“C、D”）两端；若恒温箱系统要保持温度为50℃，则需把滑动变阻器调节到 $\text{[math]}$ 。

下列关于传感器的说法中不正确的是（）

A . 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为电阻大小，进而转换为电压信号 B . 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 C . 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断 D . 光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量

如今，人们对手机的依赖程度越来越高，手机已成为现代人必不可少的随身物品。如果手机屏幕亮度太高，长时间看手机会对眼睛造成一定的伤害，因此现在的智能手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某同学为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，R₁为光敏电阻，光照增强，阻值变小，R₂滑动变阻器，闭合开关后，下列说法正确的是（）

A . 仅使光照变强，则小灯泡变亮 B . 仅使光照变弱，则小灯泡变亮 C . 仅将滑片向α端滑动，则小灯泡变亮 D . 仅将滑片向b端滑动，则小灯泡变亮

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 . 设定程序，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

在温度为10 ℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图甲所示，箱内电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示。当a、b端电压 $\text{[math]}$ 时，电压鉴别器会令开关 $\text{[math]}$ 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当 $\text{[math]}$ 时，电压鉴别器使 $\text{[math]}$ 断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在℃.

某同学用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路。

（1）光强(E)是表示光照强弱程度的物理量，单位为坎德拉( cd)，如图甲所示是光敏电阻阻值随光强变化的图线，由此可得到的结论是：随着光强的增加，光敏电阻的阻值(填“增大”或“减小”)得越来越(填“快”或“慢”)。
（2）如图乙为电磁继电器的构造示意图，其中L为含有铁芯的线圈，P为可绕О点转动的衔铁，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱。工作时，应将(选填“A、B”或“C、D”)接照明电路。
（3）请在图丙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。
（4）已知电源电动势为3 V，内阻很小，电磁铁线圈电阻R₀= 20.0 $\text{[math]}$ ，电流超过50 mA 时可吸合衔铁。如果要求光强达到2 cd 时，照明电路恰好接通，则图丙中定值电阻R_定= $\text{[math]}$ 。(结果保留两位小数)

利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小区域内温度的变化，测温反应快，而且精确度高。

（1）如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变(选填“大”或“小”)。
（2）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的(选填“左”或“右”)侧。
（3）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内监测大棚内温度的变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。

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=3 V ，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50 mA 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）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

某同学拿到一光敏电阻，其上参数“额定电压 4V”可以看清，另外暗电阻（无光照时电阻）阻值是 3kΩ还是 4kΩ分辨不清，该同学想要测定其暗电阻阻值和亮电阻阻值（有光照时电阻）的准确数值，已知该型号光敏电阻暗电阻阻值为亮电阻阻值约 20 倍，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：

电压表 V₁（量程 0~3V，内阻等于 3kΩ）；

电压表 V₂（量程 0~15V，内阻等于 15kΩ）；

电流表 A₁（量程 0~3mA，内阻等于 12Ω）；

电流表 A₂（量程 0~0.6A，内阻等于 0.1Ω）；

滑动变阻器 R₁（0~10Ω，额定电流 3A）；

滑动变阻器 R₂（0~1kΩ，额定电流 0.5A）；

定值电阻 R₃（阻值等于 1Ω）；

定值电阻 R₄（阻值等于 10Ω）；

定值电阻 R₅（阻值等于 1kΩ）；

电源 E（E＝15V，内阻不计）。

该同学设计了实验电路，如图所示。

（1）电压表选取的是；（填写代号）
（2）定值电阻 b 选取的是；（填写代号）
（3）在测量暗电阻阻值时，开关 S₂处于（填“断开”或“闭合”）状态；
（4）测量亮电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V”，电流表读数为“2.00mA”，则亮电阻阻值为Ω。

热敏电阻是温度传感器的核心元件，某热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示，现在有一课外活动小组利用所学知识来测量该金属热敏电阻随温度变化（低于100℃）的阻值，现提供实验器材，如下：

A．直流电源，电动势E=3V，内阻不计。

B．电压表，量程3V，内阻约5KΩ

C．电流表，量程0.3A，内阻约10Ω

D．滑动变阻器R₁ ，最大阻值5Ω

E．滑动变阻器R₂ ，最大阻值2KΩ

F．被测热敏电阻Rt；

G．开关、导线若干

（1）本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应Rp选用（填“ R₁”或“R₂”）；
（2）结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于（填“1”或“2”）位置。
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0. 8V，对应的电流表示数（如图丙所示）为A，由此得此时热敏电阻的测量值为Ω（结果保留两位有效数字），其对应的温度为℃。

如图甲所示是某种型号热敏电阻的阻值 $\text{[math]}$ 随温度t的变化曲线，现利用此热敏电阻和如图乙所示的电路图设计一种温度测量仪，要求温度测量时尽可能准确，测量范围为-20℃~20℃。提供器材如下：

A．热敏电阻 $\text{[math]}$

B．直流电源（电动势为3V，内阻不计）

C．电流表 $\text{[math]}$ （量程为50mA，内阻很小，作为温度表使用）

D．电流表 $\text{[math]}$ （量程为0.5A，内阻很小，作为温度表使用）

E．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）

F．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为60Ω）

G．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为2Ω）

H．单刀双掷开关一个，导线若干

（1）图乙电路中定值电阻R应选用（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），电流表A应选用（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；
（2）为便于识别，按照下列步骤调节此测量仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为Ω，然后开关向（填“a”或“b”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为-20℃；
②逐步减小电阻箱的阻值，电流表的示数不断变大，按照图甲数据将电流表上“电流”刻度线标为“温度值”。当电流表读数如图丙所示时，应将电流表此时指针对应的刻度线标记为℃；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

温度t（℃）	20.0	40.0	60.0	80.0	100.0
阻值R（Ω）	9.6	10.4	11.1	12.0	12.8

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