第六节 设计恒温电热杯（举一反三·讲义）物理新教材北师大版九年级全一册

本讲义聚焦“敏感元件”和“设计恒温电热杯”核心知识点，先系统梳理敏感元件的定义、分类（如热敏、光敏电阻）及特性，再衔接恒温电热杯温度显示系统（热敏电阻将温度转化为电信号）和电子测温装置设计，构建从理论到实践的学习支架。 资料以情景导入引导学生查阅资料选择敏感元件，培养科学探究能力，例题及变式题结合酒精测试仪、体重秤等生活实例，强化物理观念应用，课后作业分层设计，课中辅助教师教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第六节 设计恒温电热杯 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 查阅资料，了解常见敏感元件的性质，并思考：利用敏感元件的不同性质可以进行哪些设计？将调查结果填写在表中，与同学交流，并为恒温电热杯的温度检测系统选择合适的敏感元件。 知识归纳 【知识点1 敏感元件】 1.敏感元件能敏锐地检测到某种物理、化学信息，通过一定的 将其转变为 。 2.电子设备用敏感元件来感知 ，可达到比人类感觉器官更加准确、迅速的效果，从而实现自动控制。 3.敏感元件命名：热敏、光敏、压敏、磁敏、气敏、湿敏元件等。。 4.光敏电阻 （1）概念：光敏电阻，‌是一种对光敏感的 。‌它的基本构成包括一个 材料。 （2）特点：这种材料在光的照射下，‌其电性能会发生改变。‌ 【例1】人类有各种不同的感受器官和感受器，能感受各种刺激，并发出信息，信息沿神经传到大脑，大脑作出分析，并产生相应的感受。以下几种分析中，合理的是（　　） A．人体的舌头上有许多味蕾，产生甜味的部位是舌尖 B．人体皮肤中有触觉、痛觉、冷热觉等几种感觉的感受器 C．人容易晕车是因为听小骨和半规管的感受器对刺激过于敏感 D．人体在感冒时嗅觉不灵敏是因为嗅觉细胞收集到的信息无法传递到大脑 【变式1-1】热敏电阻按电阻材料不同，不可分为（　　） A．正温度系数热敏电阻器（PTC） B．合金热敏电阻 C．半导体热敏电阻 D．金属热敏电阻 【变式1-2】（2026•湖北荆州期末）为治理酒后驾车，交警用如图所示的酒精浓度测试仪对驾驶员进行检测。测试仪内部电路中有一个气敏电阻，利用电路中电流的变化来测试呼入气体中的酒精浓度。该气敏电阻应具有的特性是（　　） A．阻值很小 B．绝缘性好 C．阻值随气体温度的变化而变化 D．阻值随酒精气体浓度的变化而变化 【变式1-3】（2026•湖南岳阳期末）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列说法正确的是（　　） A．超导体是一种电阻几乎为零的材料，可以用于制作各种电热器的发热电阻 B．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻 C．用半导体材料可以制成性能优良的输电导线 D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料 【知识点2 设计恒温电热杯】 1.设计温度显示系统 （1）热敏电阻把温度变化转化成 的变化，电阻值的变化可引起电路中 或 的变化。电压或电流的变化，显示 所检测出的温度变化。 2.制作电子测温装置 电子测温装置要实现温度检测、温度数字化显示、语音提示、复位等功能，需利用 。 3.根据需要进行整体考虑，进行相应的硬件和软件设计。设计时可先画出工作程序流程图。 【例2】（2026•江苏盐城·期末）如图甲是小美家的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是（　　） A．体重秤显示器相当于一个电压表 B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越大 C．人体质量越大，电路中的电流越大 D．电路中的R2不起作用，可以去掉 【变式2-1】（2026•河北保定期末）如图所示的是科技小组同学设计的四种“环境温度检测”电路，其中R为热敏电阻（用表示），R的阻值是随环境温度的增大而增大，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。若当环境温度升高时电表示数增大，则符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【变式2-2】（2026•甘肃兰州期末）如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的R0有保护电路的作用 B．温度升高时，电压表的示数会变小 C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．现代生产生活中需要各种各样的材料，下列分析正确的是（　　） A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定 B．超导体材料可以应用在电饭锅等电器上 C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻 D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料 2．（2026•河南开封期末）图1电路中，电源电压可调，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2．若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是（　　） A．减小电源电压 B．减小R的电阻值 C．增大电流表量程 D．增大电压表量程 3．小明同学受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大 C．温度升高时电路中总电流变小 D．温度降低时R1两端电压变大 4．如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（　　） A．R1为压敏电阻 B．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻。当温度t由0℃升高到30℃和30℃升高到60℃的过程中电流表的示数变化相同，则热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 6．创新小组的同学设计了一款电子测温装置，其内部电路如图所示。电源电压恒为6V，定值电阻R＝40Ω，Rt为热敏电阻，Rt阻值随温度t的变化关系如表所示，温度计是由量程为0～3V的电压表改装而成，闭合开关S。下列有关说法正确的是（　　） t/℃ 0 20 40 60 80 Rt/Ω 10 20 33 40 48 A．Rt两端电压越小，所测温度越高 B．所测温度越高，通过R的电流越大 C．此装置可测的最高温度为60℃ D．“0℃”应标在电压表改装前的零刻度线处 7．（2026•湖南岳阳期末）光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置。则（　　） A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高 B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低 C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大 D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压 8．（2026•广东惠州期末）公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（　　） A．电压表改成大量程 B．减小R0阻值 C．减小电源电压 D．增大激光强度 9．（2026•山东济南期末）小欣设计了一个如图所示的体温计电路图，用电表（电压表或电流表）示数大小反映温度高低，a、b、c、d是四个接线柱，电表及保护电路的定值电阻R0均未接入。电源电压恒定不变，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，若要求温度升高时电表的示数也增大，则需（　　） A．a、b之间接入电压表，c、d之间接入定值电阻R0 B．a、b之间接入定值电阻R0，c、d之间接入电流表 C．a、b之间接入电流表，c、d之间接入定值电阻R0 D．a、b之间接入定值电阻R0，c、d之间接入电压表 10．小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用合适的电表（电流表或电压表）示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大 C．温度升高时电路中电流变大 D．温度升高时电表示数变大 11．某兴趣小组的同学想利用热敏电阻制作一个简易电子温度计。他们首先测量了该热敏电阻的阻值随温度变化的关系，并绘制成如图甲所示的图像。然后找来一台电压恒定的电源、一块电压表、定值电阻R0、开关和一些导线，按照图乙所示的电路连接，制作成一个电子温度计。关于这支电子温度计，下列说法正确的是（　　） A．当所测温度在0℃到100℃之间时，该热敏电阻的阻值随温度升高而变大 B．当所测温度从20℃上升到80℃时，电压表的示数随之变小 C．当所测温度从20℃上升到60℃时，电路中的电流随之变小 D．当所测温度从70℃下降到20℃时，热敏电阻两端的电压随之变大 12．某市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．气敏电阻由超导体材料制成 B．检测气体的酒精浓度越小，电压表示数越小 C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大 D．检测气体的酒精浓度越大，电路中电流越小 13．某校实验小组设计了一种自动记录跳绳次数的装置，其简化电路如图甲所示。AB间接信号记录仪，R0是定值电阻，R'是一种光敏元件，当R'接收不到红外线时，其电阻会变大，两端的电压也会变大，此时信号记录仪计数一次，已知电源电压为3V，AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．该装置可由电流表改装而成 B．R'接收不到红外线时，R'两端的电压大小为1V C．AB两端电压为1V时，信号记录仪计数一次 D．绳子遮挡红外线时电路中的电流大小为未遮挡时的2倍 二、填空题 14．图甲是电子测温仪，图乙是内部结构原理图，电源电压保持不变，R是热敏电阻，R0是定值电阻。图中显示仪是由 　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成的，定值电阻R在电路中起到 　 　作用。测体温时，被测者体温越高，显示仪的示数就越大，可知热敏电阻R的阻值随温度的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 15．现在家用汽车一般都安装有“自动大灯”，当天色变暗时会自动打开照明灯，其感应电路的简化原理如图所示。R0是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照变暗而迅速增大。a、b、c连接到控制电路，控制电路检测到电压升高，则打开大灯。R是由 　 　（选填“导体”“绝缘体”“半导体”“超导体”）材料制成的；控制电路检测的是 　 　（选填“ab”“bc”“ac”）两端的电压。 16．如图甲所示电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。小越按照图甲所示连接好电路且闭合开关，已知电源由两节新铅蓄电池串联而成，电压表示数此时为1V，电流表示数0.2A，此时热敏电阻阻值为 　 　Ω；往Rt上擦一些酒精，则电压表示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 17．（2026•江苏苏州期末）如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S，则电压表V示数越小，表明环境温度越 　 　（选填“高”或“低”）。此电路允许的最高环境温度为 　 　℃。 18．（2026•北京海淀区期末）图甲的光敏电阻，其阻值随光强弱【“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）】的变化关系如图乙所示。把它接在图丙的电路中，其中光敏电阻是R，定值电阻是R0。 （1）光敏电阻主要由 　 　（选填“超导体”、“导体”“半导体”或“绝缘体”）制作而成的。 （2）由乙图可知：当光强增大时，光敏电阻的阻值 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）在丙图中，当光强为1.0cd时，闭合开关后，电流表的读数为0.1A，电压表的示数为2V，则定值电阻为 　 　Ω；当光强增大到6.0cd时，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 19．（2026•江苏南京期末）图甲为某热敏电阻RT的阻值随温度t变化的图象。图乙是利用RT改装成的温度显示器电路图，定值电阻R0＝100Ω，电源电压可调节，将电压表V1的表盘的刻度改成相应的温度刻度，测量时，将RT放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，RT的阻值是 　 　Ω； （2）测温时，保持R0两端电压为0.20V，RT两端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是15℃，此时电源电压为 　 　V； （4）若电源电压可在0.6～1.2V之间调节，该热敏电阻温度计的测温范围为 　 　℃～　 　℃。 20．阅读下面的短文，回答问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻的阻值随温度的变化而变化。阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图甲所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像。图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.2V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.2V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是由 　 　（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的，它是 　 　（选填“正”或“负”）温度系数的热敏电阻。 （2）在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　 　Ω。 （3）测温时，R1两端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电源电压为 　 V。 （5）通过分析，该热敏电阻温度计所能测量的最高温度为 　 　℃。 21．某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路．如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R0＝20Ω，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S后。求： （1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电路中电流多大？ （2）该电路的电源电压是多少？ （3）如果将R0、Rt并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？ 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六节 设计恒温电热杯 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 查阅资料，了解常见敏感元件的性质，并思考：利用敏感元件的不同性质可以进行哪些设计？将调查结果填写在表中，与同学交流，并为恒温电热杯的温度检测系统选择合适的敏感元件。 知识归纳 【知识点1 敏感元件】 1.敏感元件能敏锐地检测到某种物理、化学信息，通过一定的 电路 将其转变为 电信号 。 2.电子设备用敏感元件来感知 外界的信息 ，可达到比人类感觉器官更加准确、迅速的效果，从而实现自动控制。 3.敏感元件命名：热敏、光敏、压敏、磁敏、气敏、湿敏元件等。。 4.光敏电阻 （1）概念：光敏电阻，‌是一种对光敏感的 电阻元件 。‌它的基本构成包括一个 半导体 材料。 （2）特点：这种材料在光的照射下，‌其电性能会发生改变。‌ 【例1】人类有各种不同的感受器官和感受器，能感受各种刺激，并发出信息，信息沿神经传到大脑，大脑作出分析，并产生相应的感受。以下几种分析中，合理的是（　　） A．人体的舌头上有许多味蕾，产生甜味的部位是舌尖 B．人体皮肤中有触觉、痛觉、冷热觉等几种感觉的感受器 C．人容易晕车是因为听小骨和半规管的感受器对刺激过于敏感 D．人体在感冒时嗅觉不灵敏是因为嗅觉细胞收集到的信息无法传递到大脑 【答案】B 【解析】A、舌头的不同部位上的味蕾，对味觉的感受程度又不尽相同：舌尖上的味蕾对甜味最敏感，舌根部的味蕾对苦味辣味最敏感，舌头及两侧的味蕾对咸味最敏感，舌尖两侧的味蕾还对酸味最敏感，因为甜味在大脑皮层形成而不是舌尖，故A错误； B、皮肤的真皮内由丰富的血管和感觉神经末梢，能够感受外界的冷、热、触、压等刺激，具有触觉、痛觉、冷热觉等几种感觉的感受器，故B正确； C、人容易晕车是因为前庭和半规管内的感受器对轻微刺激过度敏感造成的，故C错误； D、人在伤风感冒鼻腔堵塞时，对气味很不敏感，原因是鼻腔内的嗅觉细胞被覆盖，不是嗅觉细胞收焦到的信息无法传递到大脑，故D错误。故选：B。 【变式1-1】热敏电阻按电阻材料不同，不可分为（　　） A．正温度系数热敏电阻器（PTC） B．合金热敏电阻 C．半导体热敏电阻 D．金属热敏电阻 【答案】A 【解析】热敏材料一般可分为金属氧化物热敏电阻、合金材料热敏电阻、半导体热敏电阻三类。故A不符合题意，BCD符合题意。 故选：A。 【变式1-2】（2026•湖北荆州期末）为治理酒后驾车，交警用如图所示的酒精浓度测试仪对驾驶员进行检测。测试仪内部电路中有一个气敏电阻，利用电路中电流的变化来测试呼入气体中的酒精浓度。该气敏电阻应具有的特性是（　　） A．阻值很小 B．绝缘性好 C．阻值随气体温度的变化而变化 D．阻值随酒精气体浓度的变化而变化 【答案】D 【解析】气敏电阻是由半导体材料制成的，导电性能介于导体和半导体之间，其电阻随着酒精气体浓度的变化而变化，故D正确，BCD错误。故选：D。 【变式1-3】（2026•湖南岳阳期末）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列说法正确的是（　　） A．超导体是一种电阻几乎为零的材料，可以用于制作各种电热器的发热电阻 B．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻 C．用半导体材料可以制成性能优良的输电导线 D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料 【答案】B 【解析】A、超导是在温度极低时电阻为零的现象，不能用于制作各种电热器的发热电阻，故A错误； B、根据半导体对光比较敏感，可制造光敏电阻，故B正确； C、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，而输电线应选用导电能力强的材料；故C错误； D、橡胶、塑料是绝缘体，而铝是导体，故D错误；故选：B。 【知识点2 设计恒温电热杯】 1.设计温度显示系统 （1）热敏电阻把温度变化转化成 电阻值 的变化，电阻值的变化可引起电路中 电压 或 电流 的变化。电压或电流的变化，显示 热敏电阻 所检测出的温度变化。 2.制作电子测温装置 电子测温装置要实现温度检测、温度数字化显示、语音提示、复位等功能，需利用 集成电路 。 3.根据需要进行整体考虑，进行相应的硬件和软件设计。设计时可先画出工作程序流程图。 【例2】（2026•江苏盐城·期末）如图甲是小美家的体重秤，它的电路图如图乙所示，R1为压敏电阻，其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是（　　） A．体重秤显示器相当于一个电压表 B．人体质量越大，压敏电阻R1两端的电压越大 C．人体质量越大，电路中的电流越大 D．电路中的R2不起作用，可以去掉 【答案】C 【解析】A、根据电路图可知，电子秤显示器串联在电路中，相当于一个电流表，故A错误； BC、图中R1与R2串联，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小， 被测物体的质量越大，R1的电阻越小，根据串联电路的分压规律可知R1分得的电压越小，R2分得的电压越大，根据欧姆定律可知电路中电流越大，故C正确，B错误； D、当R1的电阻很小时，R2可以起到保护电路的作用，所以电路中的R2不能去掉，故D错误。 故选：C。 【变式2-1】（2026•河北保定期末）如图所示的是科技小组同学设计的四种“环境温度检测”电路，其中R为热敏电阻（用表示），R的阻值是随环境温度的增大而增大，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。若当环境温度升高时电表示数增大，则符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、由电路图可知，R与R0并联，电流表测干路电流，当环境温度升高时，R的阻值增大，电路的总电阻增大，由I可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故A不符合题意； B、由电路图可知，R与R0并联，电流表测R支路的电流，当环境温度升高时，R的阻值增大，由I可知，通过R的电流变小，即电流表的示数变小，故B不符合题意； C、由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，当环境温度升高时，R的阻值增大，由串联电路的分压特点可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故C不符合题意； D、由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，当环境温度升高时，R的阻值增大，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故D符合题意。故选：D。 【变式2-2】（2026•甘肃兰州期末）如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的R0有保护电路的作用 B．温度升高时，电压表的示数会变小 C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小 【答案】D 【解析】由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，如果电路中没有R0，当温度过高时，R的阻值过小，会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源，所以R0有保护电路的作用，故A正确； B、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B正确； C、由图乙可知，温度为40℃时，R＝20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以电流表的示数：I0.2A，故C正确； D、由图乙可知，温度降低时，R的阻值变大，根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，则该比值变大，故D错误。故选：D。 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．现代生产生活中需要各种各样的材料，下列分析正确的是（　　） A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定 B．超导体材料可以应用在电饭锅等电器上 C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻 D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料 【答案】C 【解析】A、导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误； B、超导体的电阻为零，不可以应用在电饭锅等电器上，故B错误； C、有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻，故C正确； D、橡胶、塑料都是很好的绝缘材料，铝是较好的导体，故D错误。故选：C。 2．（2026•河南开封期末）图1电路中，电源电压可调，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2．若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是（　　） A．减小电源电压 B．减小R的电阻值 C．增大电流表量程 D．增大电压表量程 【答案】B 【解析】由电路图可知，定值电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测Rt两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当温度升高时，Rt的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R的电压变大；根据串联电路电压的规律，Rt两端的电压（即电压表示数）减小，所以将电流表改装成温度计符合题意，而将电压表改装成温度计不符合题意； 要提高温度计灵敏度，需要减小电流表量程（减小其分度值），故C不符合题意； 因为温度计是由电流表改装成的，与电压表的量程无关，故D不符合题意； 增大电源电压、减小R的电阻值时，电路中的电流会更大，能提高温度计的灵敏度，故A不符合题意，B符合题意。故选：B。 3．小明同学受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大 C．温度升高时电路中总电流变小 D．温度降低时R1两端电压变大 【答案】C 【解析】A、由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表并联接入电路，为电压表，故A错误； BC、电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，串联电路的总电阻变大，根据I可知电路中的电流变小，R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小，故B错误、C正确； D、同理可知，温度降低时，电路中的电流变大，R2是定值电阻，它两端的电压U2变大，根据串联电路的电压规律，热敏电阻两端的电压U1＝U﹣U2减小，故D错误。故选：C。 4．如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（　　） A．R1为压敏电阻 B．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 【答案】B 【解析】根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压； AB、压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，当油箱中的油量减少时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担电压变小；根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端电压变大，由于电压表示数大于某一值U时，就会触发报警，所以R2是压敏电阻，R1为定值电阻；此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B正确、A错误； C、电压表的报警电压U不变，即定值电阻R1两端的电压不变，若换用阻值更大的定值电阻，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，根据R可知，压敏电阻R2的阻值变大，则警戒油量将变大，故C错误； D、电压表的报警电压U不变，即定值电阻R1两端的电压不变，若换用电压更大的电源，则压敏电阻R2分得的电压U2变大，根据串联分压的规律可知，压敏电阻R2的阻值变大，则警戒油量将变大，故D错误。 故选：B。 5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻。当温度t由0℃升高到30℃和30℃升高到60℃的过程中电流表的示数变化相同，则热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】当温度t由0℃升高到30℃和30℃升高到60℃的过程中电流表的示数变化相同，说明电流与温度成一次函数关系，根据图像温度升高时，电阻都是变大的，也就是温度升高电流是减小的，则电流与温度的关系是I＝﹣kt+b（k＞0），根据串联电路的特点和欧姆定律知，I， 则Rt（k＞0），根据表达式，t越大，R越大，不是一次函数，故AB错误，且t逐渐变大时，R变化越来越快，故C正确，D错误。故选：C。 6．创新小组的同学设计了一款电子测温装置，其内部电路如图所示。电源电压恒为6V，定值电阻R＝40Ω，Rt为热敏电阻，Rt阻值随温度t的变化关系如表所示，温度计是由量程为0～3V的电压表改装而成，闭合开关S。下列有关说法正确的是（　　） t/℃ 0 20 40 60 80 Rt/Ω 10 20 33 40 48 A．Rt两端电压越小，所测温度越高 B．所测温度越高，通过R的电流越大 C．此装置可测的最高温度为60℃ D．“0℃”应标在电压表改装前的零刻度线处 【答案】C 【解析】由电路图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压， A、由于定值电阻的阻值不变，根据串联电路的分压作用知，Rt两端电压越小时，热敏电阻Rt的阻值越小，由表格知所测温度越小，故A错误； B、由表格可知环境温度越高时，热敏电阻Rt的阻值越大，则电路中的总电阻越大，根据欧姆定律可知电路中电流越小，则通过R的电流越小，故B错误； C、当电压表的示数最大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高， 根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得： 定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V， 则电路中的电流：I0.075A， 热敏电阻的阻值：Rt40Ω， 由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故C正确； D、当温度为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故D错误。故选：C。 7．（2026•湖南岳阳期末）光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置。则（　　） A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高 B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低 C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大 D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压 【答案】B 【解析】由电路图可知光敏电阻与R2并联。由题知，光敏电阻R1的特点是有光照射它时阻值变小。 （1）当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，由电阻的串联，电路中的总电阻变大； 根据I可知，电路中的电流变小， 根据U＝IR可知，R2阻值不变时，其两端的电压变小，即A、B间电压降低，故B正确、A错误。 （2）当仅增大R2连入电路中的阻值时，根据电阻的串联，电路中的电阻变大； 根据I可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，故C错误； 根据U＝IR可知，R1阻值不变时，其两端的电压变小， 根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，R2两端的电压变大，即A、B间电压增大，故D错误。 故选：B。 8．（2026•广东惠州期末）公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（　　） A．电压表改成大量程 B．减小R0阻值 C．减小电源电压 D．增大激光强度 【答案】B 【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测光敏电阻R两端的电压。 因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小， 所以，当烟雾增大时（光照强度减小），光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大， 由I可知，电路中的电流减小， 由U＝IR可知，R0两端的电压减小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压增大，即电压表的示数增大， 则在烟雾较淡时，光照强度较大，同理可知电压表的示数会减小；要使控制器在烟雾较淡时就触发报警，就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压，即增大气敏电阻分得的电压， A．电压表改接大量程时，不能改变气敏电阻两端的电压，故A错误； B．减少R0阻值时，其分得的电压减小，光敏电阻分得的电压增大，故B正确； C．减小电源电压时，光敏电阻分得的电压也变小，故C错误； D．增大激光强度，光敏电阻的阻值变小，其分得的电压变小，故D错误；故选：B。 9．（2026•山东济南期末）小欣设计了一个如图所示的体温计电路图，用电表（电压表或电流表）示数大小反映温度高低，a、b、c、d是四个接线柱，电表及保护电路的定值电阻R0均未接入。电源电压恒定不变，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，若要求温度升高时电表的示数也增大，则需（　　） A．a、b之间接入电压表，c、d之间接入定值电阻R0 B．a、b之间接入定值电阻R0，c、d之间接入电流表 C．a、b之间接入电流表，c、d之间接入定值电阻R0 D．a、b之间接入定值电阻R0，c、d之间接入电压表 【答案】D 【解析】A、a、b之间不可能是电压表，否则电路断路，故A错误； B、若a、b之间为定值电阻，c、d之间不可能为电流表，否则热敏电阻R1被短路，故B错误； C、若a、b之间为电流表，c、d之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变， 当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变大，由I可知该支路的电流减小， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符，故C错误； D、若a、b之间为定值电阻，c、d之间为电压表时，定值电阻与热敏电阻R1串联，电压表测热敏电阻R1的电压，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变大，电路中的总电阻变大，由I可知电流表的示数减小，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，热敏电阻R1的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意，故D正确。故选：D。 10．小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用合适的电表（电流表或电压表）示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大 C．温度升高时电路中电流变大 D．温度升高时电表示数变大 【答案】D 【解析】A、由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表与R1并联接入电路，为电压表，故A错误； BCD、电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R1的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据I可知电路中的电流变小；R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小，根据串电路的电压规律可知，R1两端电压变大，电压表示数变大，故D正确、BC错误。故选：D。 11．某兴趣小组的同学想利用热敏电阻制作一个简易电子温度计。他们首先测量了该热敏电阻的阻值随温度变化的关系，并绘制成如图甲所示的图像。然后找来一台电压恒定的电源、一块电压表、定值电阻R0、开关和一些导线，按照图乙所示的电路连接，制作成一个电子温度计。关于这支电子温度计，下列说法正确的是（　　） A．当所测温度在0℃到100℃之间时，该热敏电阻的阻值随温度升高而变大 B．当所测温度从20℃上升到80℃时，电压表的示数随之变小 C．当所测温度从20℃上升到60℃时，电路中的电流随之变小 D．当所测温度从70℃下降到20℃时，热敏电阻两端的电压随之变大 【答案】D 【解析】由电路图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压。 A．由图象可知，当所测温度在0℃到100℃之间时，热敏电阻R阻值随温度的升高而减小，故A错误； BC．由图象可知，当所测温度从20℃上升到80℃时，热敏电阻R阻值减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U＝IR可知电压表示数变大，故BC错误； D．由图象可知，当所测温度从70℃下降到20℃时，热敏电阻R阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，根据U＝IR可知R0两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以热敏电阻两端的电压变大，故D正确。故选：D。 12．某市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．气敏电阻由超导体材料制成 B．检测气体的酒精浓度越小，电压表示数越小 C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大 D．检测气体的酒精浓度越大，电路中电流越小 【答案】B 【解析】AC、由图乙可知，气敏电阻的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，而超导体的电阻为0，所以气敏电阻不能用超导体制作，故AC错误； BD、由图甲可知，R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压。 由图乙可知，检测气体的酒精浓度越大，气敏电阻R2的阻值减小，电路在总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，由于R1的阻值不变，根据U＝IR可知R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故D错误； 检测气体的酒精浓度越小，气敏电阻R2的阻值增大，电路在总电阻增大，电源电压不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，由于R1的阻值不变，根据U＝IR可知R1两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B正确。故选：B。 13．某校实验小组设计了一种自动记录跳绳次数的装置，其简化电路如图甲所示。AB间接信号记录仪，R0是定值电阻，R'是一种光敏元件，当R'接收不到红外线时，其电阻会变大，两端的电压也会变大，此时信号记录仪计数一次，已知电源电压为3V，AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．该装置可由电流表改装而成 B．R'接收不到红外线时，R'两端的电压大小为1V C．AB两端电压为1V时，信号记录仪计数一次 D．绳子遮挡红外线时电路中的电流大小为未遮挡时的2倍 【答案】C 【解析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，AB间的电压即定值电阻两端的电压， 绳子遮挡红外线时，即当R′接收不到红外线时，其电阻会变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时电路的总电阻变大，由欧姆定律可知此时电路中的电流变小，根据U＝IR可知R0两端的电压变小， 由图乙可知，AB间的最小电压为UAB＝1V，即AB两端电压为1V时，信号记录仪计数一次，所以该装置可由电压表改装而成，故A错误，C正确； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时光敏电阻两端的电压U′＝U﹣UAB＝3V﹣1V＝2V，故B错误； （2）R′接收到红外线时，AB间的电压最大，由图乙可知，AB间的最大电压为UAB′＝2V， 根据欧姆定律可得通过电路的电流之比为， 即绳子遮挡红外线时电路中的电流大小为未遮挡时的，故D错误。故选：C。 二、填空题 14．图甲是电子测温仪，图乙是内部结构原理图，电源电压保持不变，R是热敏电阻，R0是定值电阻。图中显示仪是由 　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成的，定值电阻R在电路中起到 　 　作用。测体温时，被测者体温越高，显示仪的示数就越大，可知热敏电阻R的阻值随温度的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】电压；保护电路；减小。 【解析】根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联； （1）因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表改装成的； 当热敏电阻的阻值较小时，根据欧姆定律可知，电路中电流增大，为防止电路中的电流过大，定值电阻R0在电路中起到保护电路的作用； （2）被测温者温度越高，说明电压表示数越大，因为R0为定值电阻，所以由I可知，电路电流变大； 由串联电路电压特点可知，电压表示数越大，R两端电压越小，电阻减小，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 15．现在家用汽车一般都安装有“自动大灯”，当天色变暗时会自动打开照明灯，其感应电路的简化原理如图所示。R0是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照变暗而迅速增大。a、b、c连接到控制电路，控制电路检测到电压升高，则打开大灯。R是由 　 　（选填“导体”“绝缘体”“半导体”“超导体”）材料制成的；控制电路检测的是 　 　（选填“ab”“bc”“ac”）两端的电压。 【答案】半导体；bc。 【解析】光敏电阻R的阻值随光照强度的减小而迅速增大，是半导体，具有单向导电性； 由电路图知光敏电阻R与定值电阻R0串联，控制电路检测到电压升高，则打开大灯，开灯为黑暗处，光照强度弱，此时光敏电阻R的阻值增大，由串联电路中电阻越大，分得的电压越大得光敏电阻R两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压变小，则控制电路检测的是bc两端的电压。 16．如图甲所示电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。小越按照图甲所示连接好电路且闭合开关，已知电源由两节新铅蓄电池串联而成，电压表示数此时为1V，电流表示数0.2A，此时热敏电阻阻值为 　 　Ω；往Rt上擦一些酒精，则电压表示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】15 变小 【解析】（1）由电路图可知，R与Rt串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压U＝2×2V＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和， 此时热敏电阻两端的电压：Ut＝U﹣UR＝4V﹣1V＝3V， 由I可得，此时热敏电阻阻值：Rt15Ω； （2）往Rt上擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，使Rt的温度降低，由乙图可知，Rt的阻值变大，电路中的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，R两端的电压变小，即电压表的示数变小。 17．（2026•江苏苏州期末）如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S，则电压表V示数越小，表明环境温度越 　 　（选填“高”或“低”）。此电路允许的最高环境温度为 　 　℃。 【答案】低 60 【解析】由电路图知两电阻串联，电压表测R0两端电压。 （1）电源电压U＝4.5V且保持不变，因串联电路中各处的电流相等，由I可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由R可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低； （2）当电压表的示数最大，即U0′＝3V时，电路允许测量的温度最高， 此时电路中的电流：I′0.01A， 由I可知，电路中的总电阻：R450Ω， 热敏电阻Rt连入的阻值：Rt′＝R﹣R0＝450Ω﹣300Ω＝150Ω， 由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃。 18．（2026•北京海淀区期末）图甲的光敏电阻，其阻值随光强弱【“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）】的变化关系如图乙所示。把它接在图丙的电路中，其中光敏电阻是R，定值电阻是R0。 （1）光敏电阻主要由 　 　（选填“超导体”、“导体”“半导体”或“绝缘体”）制作而成的。 （2）由乙图可知：当光强增大时，光敏电阻的阻值 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）在丙图中，当光强为1.0cd时，闭合开关后，电流表的读数为0.1A，电压表的示数为2V，则定值电阻为 　 　Ω；当光强增大到6.0cd时，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】（1）半导体；（2）减小；（3）20；变大。 【解析】（1）光敏电阻是由半导体材料制成的； （2）由图乙可知，当光强增大时，光敏电阻的阻值减小； （3）由电路图可知，R与R0串联的，电压表测量R0两端电压，由I可知，定值电阻：R020Ω； 由图乙可知，当光照强度为1.cd和6.0cd时，R的阻值分别为18Ω和3Ω， 由于串联电路起分压作用，所以当光敏电阻的阻值越小时，光敏电阻分得的电压越小，而串联电路两端电压等于各部分电压之和，电源电压又保持不变，所以定值电阻两端电压将变大，即电压表示数变大。 19．（2026•江苏南京期末）图甲为某热敏电阻RT的阻值随温度t变化的图象。图乙是利用RT改装成的温度显示器电路图，定值电阻R0＝100Ω，电源电压可调节，将电压表V1的表盘的刻度改成相应的温度刻度，测量时，将RT放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，RT的阻值是 　 　Ω； （2）测温时，保持R0两端电压为0.20V，RT两端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是15℃，此时电源电压为 　 　V； （4）若电源电压可在0.6～1.2V之间调节，该热敏电阻温度计的测温范围为 　 　℃～　 　℃。 【答案】（1）520；（2）变小；（3）1；（4）2.5；40。 【解析】（1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，热敏电阻RT的温度为0℃，其阻值为520Ω； （2）测温时，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，则电路中的电流为：I0.002A＝2mA，即保持2mA不变，因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，所以，由U＝IR可知，RT两端的电压变小，即RT两端的电压随温度升高而变小； （3）由图乙可知，RT与t的关系为一次函数，设为：RT＝kt+b， 把t＝0℃、RT＝520Ω和t＝30℃、RT＝280Ω代入可得：520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b， 联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω，则RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω， 当V1表盘上显示的温度是15℃时，RT＝﹣8Ω/℃×15℃+520Ω＝400Ω， 此时V1的示数：U1＝IRT＝2×10﹣3A×400Ω＝0.8V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电源电压：U＝U1+U2＝0.8V+0.2V＝1V； （4）由题意可知，电源电压可在0.6V～1.2V之间调节， 当电源的电压U′＝0.6V时，热敏电阻两端的电压：U1′＝U′﹣U2＝0.60V﹣0.20V＝0.40V， 此时热敏电阻的阻值：RT′200Ω，由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t′＝40℃； 当电源的电压U″＝1.20V时，热敏电阻两端的电压：U1″＝U″﹣U2＝1.20V﹣0.20V＝1.00V， 此时热敏电阻的阻值：RT″500Ω，由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t″＝2.5℃， 所以，该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5～40℃。 20．阅读下面的短文，回答问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻的阻值随温度的变化而变化。阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图甲所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像。图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.2V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.2V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是由 　 　（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的，它是 　 　（选填“正”或“负”）温度系数的热敏电阻。 （2）在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　 　Ω。 （3）测温时，R1两端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电源电压为 　 V。 （5）通过分析，该热敏电阻温度计所能测量的最高温度为 　 　℃。 【答案】（1）半导体；负；（2）520；（3）变小；（4）0.76；（5）40。 【解析】（1）热敏电阻是由半导体材料制成；由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，为负温度系数热敏电阻； （2）在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，热敏电阻R1的温度为0℃，其阻值为520Ω； （3）测温时，保持R2两端电压为0.20V时，电路中的电流保持2mA不变， 因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小， 所以，由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即R1两端的电压随温度升高而变小； （4）由图乙可知，当V1表盘上显示的温度是30℃时，R1＝280Ω， 此时V1的示数：U1＝IR1＝2×10﹣3A×280Ω＝0.56V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 此时电源电压：U＝U1+U2＝0.56V+0.20V＝0.76V； （5）由图乙可知，R1与t的关系为一次函数，设为R1＝kt+b， 把t＝0℃、R1＝520Ω和t＝30℃、R1＝280Ω代入可得：520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b， 联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω，则R1＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω， 由题意可知，电源电压可在0.60V～1.20V之间调节， 当电源的电压U′＝0.60V时，热敏电阻两端的电压：U1′＝U′﹣U2＝0.60V﹣0.20V＝0.40V， 此时热敏电阻的阻值：R1′200Ω， 根据当t＝0℃时，热敏电阻的阻值为520Ω， 当t＝30℃时，热敏电阻的阻值为280Ω，可得热敏电阻的阻值R1与温度的关系： R1＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω 当R1＝200Ω时，可得温度t′＝40℃， 当电源的电压U″＝1.20V时，热敏电阻两端的电压：U1″＝U″﹣U2＝1.20V﹣0.20V＝1.00V， 此时热敏电阻的阻值：R1″500Ω， 由R1＝﹣8（Ω/℃）×t+520Ω可得，t″＝2.5℃， 该热敏电阻温度计所能测量最高温度是40℃。 21．某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路．如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R0＝20Ω，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S后。求： （1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电路中电流多大？ （2）该电路的电源电压是多少？ （3）如果将R0、Rt并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？ 【答案】（1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电路中电流为0.1A； （2）电源电压为6V； （3）如果将R0、Rt并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是30℃。 【解析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压， 串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电路中电流：I′0.1A； （2）由图乙知，当环境温度为20℃时，Rt＝40Ω， Rt两端的电压：Ut＝I′Rt＝0.1A×40Ω＝4V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U＝U0+Ut＝2V+4V＝6V； （3）如果将R0、Rt并联在该电路两端，并联电路各支路两端电压相等，所以两电阻两端的电压均等于电源电压6V， 此时通过R0的电流：I00.3A， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过电阻Rt的电流：It＝I﹣I0＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； 此时热敏电阻Rt的阻值为：Rt′30Ω， 由图乙知此时环境温度为30℃。 答：（1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电路中电流为0.1A； （2）电源电压为6V； （3）如果将R0、Rt并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是30℃。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $