Question

17．光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變小．如圖1所示是某小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置，光源射出的遠紅外激光束穿過通道照射到光敏電阻RT上，當有人通過時，人體將阻擋激光光線的射入．電源電壓恒定為12V，R_T為光敏電阻，定值電阻R₀=10Ω，若在0-12s的時間內(nèi)有兩人分別經(jīng)過通道，每次通過時間為1s，光敏電阻RT兩端電壓變化規(guī)律如圖2：U-t．求：

（1）光敏電阻是使用A制成的（填編號）
     A 半導(dǎo)體材料   B 導(dǎo)體材料   C 超導(dǎo)體材料   D 絕緣材料
（2）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值R_T；
（3）當無人通過時，光敏電阻的功率．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)根據(jù)導(dǎo)電性能分為：導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體．半導(dǎo)體分為：二極管、三極管、集成電路．其中半導(dǎo)體可以根據(jù)各自特點做出許多電阻，例如熱敏電阻、壓敏電阻、光敏電阻等等；
（2）根據(jù)圖象可知，當有人通過時，電壓表示數(shù)為3V，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電流的特點求出電路中的電流，然后利用歐姆定律的變形公式求出光敏電阻的阻值；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出光敏電阻的功率．

解答 解：（1）半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，根據(jù)半導(dǎo)體對光敏感的特性可制成光敏電阻，故選A；
（2）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值R_T0；
根據(jù)圖象可知，當有人通過時，光敏電阻R_T兩端電壓為3V，
則根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：
U₀=U-U_T0=12V-3V=9V，
電路中的電流：I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{9V}{10Ω}$=0.9A，
由于串聯(lián)電路處處電流相等
則由歐姆定律得：光敏電阻的阻值R_T0=$\frac{{U}_{T0}}{I}$=$\frac{3V}{0.9A}$≈3.3Ω；
（3）根據(jù)圖象可知，當無人通過時，U_T1=6V，則U_T1：U₀₁=6V：（12V-6V）=1：1；
所以R_T1=R₀=10Ω；
光敏電阻的功率：P_T=$\frac{{U}_{T1}^{2}}{{R}_{T1}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{10Ω}$=3.6W．
答：（1）A；
（2）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值為3.3Ω；
（3）當無人通過時，光敏電阻的功率為3.6W．

點評 本題關(guān)鍵在于根據(jù)題意和示波器顯示的電壓隨時間變化的圖象以及串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，找出光敏電阻的分壓值．