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，它由半導體材料制成。

物理學上用“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之間的關系如表格數據所示。

生活中，路燈的工作狀態是自動控制的，其主要原件是光控開關中的光敏電阻R2。開關S2的狀態由R2兩端的電壓決定。光照足夠強時，R2兩端的電壓很小，開關S2處于斷開狀態，ab接觸，路燈L關閉。當光強降為15cd時，R2兩端的電壓剛好升至3V，此時開關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）分析表格中的數據，根據電阻R2的阻值隨光強變化的規律，空格中的電阻大小應為______Ω

（2）根據表格中的數據，在坐標圖上描點并作出電阻與光強關系的圖像__________。

（3）當R2兩端的電壓為2V時，光照強度為 ______cd

（4）為了節約能源，使路燈更晚一些打開，應該對控制電路做怎樣的調整？（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）由表格數據可知，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，當光強E=20cd時， ．（2）根據描點法作出電阻與光強關系的圖象，如圖所示：

（3）當光強降為15cd時，R2兩端的電壓剛好升至3V，此時開關S2自動閉合，ac接觸，路燈打開．當光強為15cd時，R2兩端的電壓為3V時，由表格數據可知R2=20Ω，由于控制電路的電源電壓為6V，根據串聯電路的特點可知，R1兩端的電壓U1=U-U2=6V-3V=3V；根據串聯分壓的規律可得，所以．當R2兩端電壓為2V時，R1兩端的電壓U1′=U-U2′=6V-2V=4V，根據串聯分壓的規律可得，則此時光敏電阻的阻值，再根據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；當路燈更晚一些打開時，光照強度更低，R2的阻值越大，由串聯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，應降低R2兩端的電壓；由于光敏電阻R2不更換，根據可知，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．