Question

【題目】如圖是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路．“控制電路”由光敏電阻R、磁控開關(guān)L、定值電阻R0、電源U1等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合．“工作電路”由工作電源U2（U2=20V）、發(fā)熱電阻R1（R1=5Ω）和R2（R2=15Ω）組成．問：
（1）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時，“工作電路”中的R1兩端的電壓是V，它消耗的功率是W．
（2）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時，“工作電路”中R1兩端的電壓是V．
（3）已知光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強E（表示光照射的強弱的物理量，單位cd）之間的變化關(guān)系如圖所示．如果照射在光敏電阻R上的光強 ， 則光敏電阻R的阻值增大，磁控開關(guān)產(chǎn)生磁性將（均選填“變強”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭保��?/span>
（4）如果“控制電路”中的線圈阻值RL=1Ω、R0=140Ω、U1=3V，那么照射在光敏電阻上的光強在什么范圍內(nèi)時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合？

Answer 1

【答案】
（1）5；5
（2）20
（3）變?nèi)�；變�(nèi)?/span>
（4）解：由題意可知，要使磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合，則控制電路的電流要大于或等于20mA．

由歐姆定律，R總= = =150Ω

可知控制電路的總電阻要小于或等于150Ω．

此時光敏電阻R=R總﹣R0﹣RL=150Ω﹣140Ω﹣1Ω=9Ω

由圖可知，對應(yīng)的光照強度為2cd．

因此，當(dāng)光照強度大于或等于2cd時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合

【解析】解：（1）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時，控制電路L斷開，則工作電路由R1和R2串聯(lián)組成； 由歐姆定律得：I= ，即I總= =1A；
則R1兩端的電壓為：U1=IR1=1A×5Ω=5V；
R1消耗的電功率為：P1=I2R1=（1A）2×5Ω=5W．（2）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時，控制電路L閉合，則工作電路R2短路，故工作電路只有R1；
故R1兩端電壓等于電壓電壓，即U1=U總=20V．（3）由圖可知：光照強越強時，光敏電阻R的阻值越小；
故照射在光敏電阻R上的光強變?nèi)�，則光敏電阻R的阻值增大；
根據(jù)歐姆定律可知：當(dāng)電阻變大時，電流變小；
則磁控開關(guān)產(chǎn)生磁性將變?nèi)酰?/span>
所以答案是：（1）5V、5W；（2）20V；（3）變?nèi)�、變�(nèi)�；�?）當(dāng)光照強度大于或等于2cd時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合．
【考點精析】本題主要考查了影響電磁鐵磁性的因素和歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握電磁鐵的特點：①磁性的有無可由電流的通斷來控制；②磁性的強弱可由改變電流大小和線圈的匝數(shù)來調(diào)節(jié)；③磁極可由電流方向來改變；歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能正確解答此題．