Question

【題目】有一種半導體材料的電阻值隨著光照射強度的變化而明顯改變，用這種材料制作的電阻稱為光敏電阻．物理學上用“光強”這個物理量來表示光強弱的程度，符號為，國際單位為坎德拉，某光敏電阻的阻值與光強之間的一組實驗數據如下表所：

（1）分析上表數據，根據光敏電阻的阻值隨光強變化的規律，填寫表格空格處的電阻_____-，并歸納出光敏電阻的阻值隨光強變化的關系式為________．

（2）小明將該光敏電阻、電流表（量程為）、電壓表（量程為）、開關、滑動變阻器．（最大阻值為）和電壓恒為的電源組成如圖所示的電路，閉合開關，調節滑動變阻器使電流表的示數為時，電壓表的示數為，此時，光敏電阻所在處的光強為多大___________？

（3）在上述電路中，隨著電阻的變化，電流可能會超過電流表的量程，滑動變阻器兩端的電壓可能會超過電壓表的量程．若光敏電阻處的光強在至范圍內，為保證不超過電表量程，求出滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍_______________．

（4）若用該光敏電阻制作成如圖所示的電磁繼電器來控制路燈，要求當光照減弱到一定光強時，電磁繼電器能接通路燈，則路燈所在電路的、觸點應安裝在銜鐵的________（上方/下方）．

Answer 1

【答案】9.0 上方

【解析】

（1）分析表中的6組數據，發現每一組的光強與電阻的乘積是一定的，都是36，所以電阻R與光強E的關系式為：；

第四次，光強是4.0cd，那么光敏電阻的阻值是9.0Ω．

（2）光敏電阻兩端電壓：，

光敏電阻的阻值：．

查表知，光強為．

（3）當E=2.0cd時，查表得，當時，電路中的最大電流為：

，故電流表不會超過量程．

為保護電壓表，R0兩端的最大電壓為3V，由串聯電路電壓規律得：，

電流，滑動變阻器的最大阻值．

則．

當時，根據可得：R=8Ω，

為了保護電流表，電路中的最大電流為0.6A，最小總電阻，則R0的最小阻值是；

為了保護電壓表，R0兩端的最大電壓為3V，由串聯電路電壓規律得：，電流，滑動變阻器的最大阻值：

，

所以滑動變阻器允許接入的阻值范圍為：．

（4）晚上當光強減弱時，光敏電阻的阻值會變大，此時低壓控制電路的電流會減小，電磁鐵磁性減弱，釋放銜鐵，為了能使工作電路接通，所以M、N觸點應安裝在銜鐵的上方．