Question

19．光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變�。�如下圖所示是某小區(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到照射到光敏電阻R_T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，電壓表的示數(shù)變化規(guī)律如圖U-t．求：

（1）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；
（2）當無人通過時，光敏電阻的電功率．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出光敏電阻的功率．

解答 解：
（1）由圖1知，R_T與R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，
當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，通過時間為1s，
根據(jù)圖象可知，此時定值電阻R₀兩端的電壓為3V，
由串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可得，電路中的電流：I=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，光敏電阻R_T兩端電壓：
U_T=U-U₀=12V-3V=9V，
所以光敏電阻的阻值：R_T=$\frac{{U}_{T}}{I}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω；
（2）根據(jù)圖象可知，當無人通過時，R₀兩端的電壓為U₀₁=6V，
則R_T和R₀分得電壓之比為 U_T1：U₀₁=（12V-6V）：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）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值為30Ω；
（2）當無人通過時，光敏電阻的電功率為3.6W．

點評 本題關(guān)鍵在于根據(jù)題意和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．