Question

【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(dǎo)體材料制成。

物理學(xué)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(guān)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(guān)中的光敏電阻R2。開關(guān)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(guān)S2處于斷開狀態(tài)，ab接觸，路燈L關(guān)閉。當(dāng)光強降為15cd時，R2兩端的電壓剛好升至3V，此時開關(guān)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）分析表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻R2的阻值隨光強變化的規(guī)律，空格中的電阻大小應(yīng)為______Ω

（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖上描點并作出電阻與光強關(guān)系的圖像__________。

（3）當(dāng)R2兩端的電壓為2V時，光照強度為 ______cd

（4）為了節(jié)約能源，使路燈更晚一些打開，應(yīng)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）______

Answer 1

【答案】 15 略 30 增大R1/減小電源電壓

【解析】試題分析：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R2與光強E的乘積等于定值300，即R2E=300，所以，當(dāng)光強E=20cd時， ．（2）根據(jù)描點法作出電阻與光強關(guān)系的圖象，如圖所示：

（3）當(dāng)光強降為15cd時，R2兩端的電壓剛好升至3V，此時開關(guān)S2自動閉合，ac接觸，路燈打開．當(dāng)光強為15cd時，R2兩端的電壓為3V時，由表格數(shù)據(jù)可知R2=20Ω，由于控制電路的電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，R1兩端的電壓U1=U-U2=6V-3V=3V；根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可得，所以．當(dāng)R2兩端電壓為2V時，R1兩端的電壓U1′=U-U2′=6V-2V=4V，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可得，則此時光敏電阻的阻值，再根據(jù)R2E=300可得，此時的光照強度．（4）由圖象可知，光敏電阻的電阻隨光照強度的減小而增大；當(dāng)路燈更晚一些打開時，光照強度更低，R2的阻值越大，由串聯(lián)電路的分壓特點可知，R2兩端的電壓越大，仍然要在R2兩端的電壓為3V時打開路燈，應(yīng)降低R2兩端的電壓；由于光敏電阻R2不更換，根據(jù)可知，可以增大R1的阻值或減小電源電壓．故答案為：（1）C；（2）15；（3）如上圖所示；（4）30；（5）增大R1的阻值或減小電源電壓．