【題目】閱讀短文,回答問題:

路燈自動控制電路

光敏電阻是一種阻值會隨光照射強度的變化而明顯改變的元件,它由半導體材料制成.

物理學上用“光強”這個物理量來表示光照射強度,國際單位為坎德拉(cd),某光敏電阻R2的阻值與光強E之間的關系如表格數(shù)據(jù)所示.

生活中,路燈的工作狀態(tài)是自動控制的,其主要原件是光控開關中的光敏電阻R2.開關S2的狀態(tài)由R2兩端的電壓決定.光照足夠強時,R2兩端的電壓很小,開關S2處于斷開狀態(tài),ab接觸,路燈L關閉.當光強降為15cd時,R2兩端的電壓剛好升至3V.此時,開關S2自動閉合,ac接觸,路燈打開.已知,控制電路的電源電壓為6V.

(1)下列能夠用來制作光敏電阻材料的是( )

A.銅 B.塑料 C.硅 D.碳

(2)分析表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)其阻值R隨光強E變化的規(guī)律,空格中的電阻大小為__ __Ω.

(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在坐標圖上描點并作出電阻與光強關系的圖像.

(4)當R2兩端的電壓為2V時,光照強度為 _______cd

(5)為了節(jié)約能源,使路燈更晚一些打開,應該對控制電路做怎樣的調(diào)整?(光敏電阻不更換,寫出一種方法即可)

【答案】(1)C;(2)15;(3)見下圖;(4)30;(5)增大R1 的阻值

【解析】

試題分析:1)常見的半導體有硅、鍺等,銅、碳屬于導體;塑料屬于絕緣體,故選C

(2由表知光敏電阻阻值R與關照強度E的乘積是定值300,即RE=300,所以R=300/20=15Ω

(3根據(jù)描點法作出圖象,如圖所示

(4)當光強降為15cd時,R2 兩端的電壓剛好升至3V,此時,開關S2 自動閉合,ac接觸,路燈打開。R2 兩端的電壓為3V時,R2 =20Ω,由于電源的電壓為6V,根據(jù)歐姆定律可知R1 兩端的電壓U1 =U-U2 =6V-3V=3V,可知R1 =20Ω.當R2 兩端電壓為2V時,R1 兩端的電壓為4V,根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知,U1/R1U2/R2得,R2 =U2/U1R12V/4V×20Ω=10Ω再根據(jù)RE=300,得光照強度E=300/10Ω=30cd

(5)光敏電阻的電阻隨光照增強而減小,天暗時,電阻比較大,光敏電阻兩端的電壓比較大,當光敏電壓兩端的電壓3V時,路燈打開,為了節(jié)約為了節(jié)約能源,使路燈更晚一些打開,我們可以增加R1 的阻值,根據(jù)歐姆定律可知,當R2 兩端電壓為3V時,光照強度小于15cd,達到節(jié)能的效果。

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請你根據(jù)圖象回答:

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B. 電流表的示數(shù)為0.4A

C. 小燈泡的電阻為20Ω

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①圖中有一根線連接錯誤請在這根線上打“×”,并在圖中改正;

_______

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③閉合開關移動滑片P,通過觀察___________表的示數(shù)來判斷小燈泡是否正常發(fā)光。小燈泡正常發(fā)光時,電壓表的示數(shù)如圖所示則小燈泡L1的額定功率為___________W。

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_______

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