Question

半導(dǎo)體有多種“奇怪”的性能：熱敏，通常情況下是絕緣體，只在溫度稍微升高，就會(huì)變成導(dǎo)體，用它可以做成熱敏元件；光敏，只要照射的光稍微變化，它的導(dǎo)電性能便立即改變，用它可以做成光敏元件；壓敏，在受壓之后，導(dǎo)電性能明顯變化，用它可以做成壓敏元件；…．半導(dǎo)體的獨(dú)特性能，已被廣泛地應(yīng)用于測(cè)溫，傳感等自動(dòng)化控制系統(tǒng)中．
（1）一些商場(chǎng)、賓館的大門，當(dāng)客人走近時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)客人遠(yuǎn)離時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉．猜想一下，其自動(dòng)控制裝置可能應(yīng)用了半導(dǎo)體材料的做成的

光敏

（選填：“光敏”、“聲敏”）元件．你猜測(cè)的依據(jù)：

如果是聲敏電阻，則當(dāng)汽車等大噪聲的物體經(jīng)過(guò)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，但實(shí)際上沒(méi)有，而是只有當(dāng)人擋住了其光線時(shí)才會(huì)發(fā)生變化

．
（2）如圖為某醫(yī)院所用高溫高壓蒸氣消毒鍋的自動(dòng)測(cè)溫電路圖．其中R₀為定值電阻，A為溫度指示表（0～0.6A的電流表），R_x為某種半導(dǎo)體材料，其阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表．

鍋內(nèi)溫度/℃	25	37.5	50	62.5	75	87.5	100	112.5	125
Rx的阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

①本應(yīng)用實(shí)例中，應(yīng)用了半導(dǎo)體

熱敏

性能．
②若鍋內(nèi)溫度為75℃時(shí)，電流表指針指向0.24A，若鍋內(nèi)溫度為112.5℃時(shí)，電流表指針指在0.5A，請(qǐng)計(jì)算電源電壓U和定值電阻R₀的值．
③若鍋內(nèi)溫度為125℃，電流表指針指向0.6A，此時(shí)R_x的值是多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)光敏電阻只要照射的光稍微變化和聲敏電阻只要聲音發(fā)生變化、它的導(dǎo)電性能便立即改變結(jié)合環(huán)境進(jìn)行解答；
（2）①由表格中的信息可在，R_x的阻值隨溫度的變化而變化，說(shuō)明半導(dǎo)體具有熱敏性；
②由表格信息可知，75℃和112.5℃時(shí)R_x的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律得出電源的表達(dá)式，利用電源的電壓不變得出等式即可求出電源電壓U和定值電阻R₀的值；
③根據(jù)歐姆定律求出鍋內(nèi)溫度為125℃時(shí)，電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出此時(shí)R_x的值．

解答：解：
（1）商場(chǎng)、賓館的大門的自動(dòng)控制裝置可能應(yīng)用了光敏半導(dǎo)體材料的做成的；
如果是聲敏電阻，則當(dāng)汽車等大噪聲的物體經(jīng)過(guò)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，但實(shí)際上沒(méi)有，而是只有當(dāng)人擋住了其光線時(shí)才會(huì)發(fā)生變化；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)可知，本應(yīng)用實(shí)例中，應(yīng)用了半導(dǎo)體熱敏性能；
②∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)歐姆定律得：U=I（R_x+R₀）
由表格信息可知，
當(dāng)鍋內(nèi)溫度為75℃時(shí)，I=0.24A，R_x=20Ω
則U=0.24A（ 20Ω+R₀）
當(dāng)鍋內(nèi)溫度為112.5℃時(shí)，I=0.5A，R_x=7Ω
則U=0.5A（ 7Ω+R₀）
∵電源的電壓不變，
∴0.24A（ 20Ω+R₀）=0.5A（ 7Ω+R₀）
解得：U=6V R₀=5Ω
③若鍋內(nèi)溫度為125℃，I=0.6A，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的總電阻：
R_總=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω，
R_x=R_總+R₀=10Ω-5Ω=5Ω．
答：（1）光敏；如果是聲敏電阻，則當(dāng)汽車等大噪聲的物體經(jīng)過(guò)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，但實(shí)際上沒(méi)有，而是只有當(dāng)人擋住了其光線時(shí)才會(huì)發(fā)生變化；
（2）①熱敏；
②電源電壓為6V，定值電阻R₀的值為5Ω；
③若鍋內(nèi)溫度為125℃，此時(shí)R_x的值是5Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)表格和題干得出相關(guān)的信息．