- 半导体和超导体
- 共9题
如图所示，现有半导体热敏电阻R1、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。试设计一个温控电路：要求闭合开关后，温度超过某一温度时，电炉丝自动断电；低于某一温度时，又可以自动通电加热。
（1）请在图上连线，将热敏电阻R1接入电路。
（2）如果要求当温度更高时，电炉丝自动断电，则滑动变阻器的滑动触头应该向 （填“左”或“右”）移动。
正确答案
（1）
（2） 右
分析：电热丝是否工作，导致了温度的变化，温度的变化又导致了电磁铁是否吸引衔铁，从而决定工作电路是否接通即：电热丝是否工作．由此构成了一个自动控制温度的自动控制装置．
解答：解：（1）当温度低于设计值时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，电热丝通电加热，电热丝所在的电路接通．当温度高于设计值时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，K断开，电热丝停止工作，电热丝所在的电路断开．由此设计电路如下图：
（2）如果要求当温度更高时，电炉丝自动断电，则滑动变阻器的滑动触头应该向右移动，使电路中电阻变大，
点评：水温度的变化是由电热丝是否工作引起的，而温度的变化又决定了电热丝是否工作，这样形成了一个相互影响的自动控制装置．理解此装置的工作过程是解此题的关键．
现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由上述____________材料制成的，并简要说明理由。理由：________________________。
（2）把元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.20A。已知电路中电源的电动势为3V，内阻不计，此时定值电阻R的电功率____________W。
（3）请根据表中数据在（a）图中作出I－U图线。为了求出通过该元件R0的电流I与电压U间的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表中有关数据进行适当换算，在（b）图中作出线性图线，并求出I和U之间的具体关系式。I和U之间的具体关系式为：____________。
正确答案
（1）半导体；随着电流增大，R0的发热功率越大，温度升高，而对应的电阻值减小
（2）2.4
（3）I－U图如图（a）；根据I－U图的形状可以猜想I与U2成线性关系，如图（b）：
从图（b）可得直线的斜率为1.2，所以I＝1.2U2
现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由上述______________材料制成的。
（2）把元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.80A。已知电路中电源的电动势为3V，内阻不计。此时定值电阻R的电功率______________W。
（3）请根据表中数据在图中作出I－U图线。
正确答案
（1）半导体
（2）3.24
（3）
光敏电阻是用半导体材料制成的，如图16所示，将一个光敏电阻与多用电表串联成一电路，此时选择开关放在欧姆挡，照射在光敏电阻上的光强逐渐增大，则欧姆表指针的偏转角度 若将选择开关放在电压档，同样增大照射光强度，则指针偏转角度 。（填“变大” 、“变小”或“不变”）
正确答案
变大，不变
光敏电阻随着光照的增强，电阻减小，故电路电流变大，则欧姆表指针的偏转角度变大；
若将选择开关放在电压档，增大照射光强度，则指针偏转角度不变改变。
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