Question

7．小明想对小区路灯进行自动化管理，设计电路如图所示．其中光控开关的工作原理是：光敏电阻R₂的阻值与光照度之间的关系如表格所示，闭合开关S₁，当R₂两端电压达到3V时，开关S₂就自动连接ac，使路灯L点亮．电压达不到3V时，开关S₂就会自动连接ab．使路灯L熄灭．对此，下列说法不正确的是（　　）

光照度（勒克斯）	5	10	15	20	25	30
光敏电阻R2 阻值（欧）	60	30	20	15	12	10

• A． 路灯L标有“220V 40W”字样，则该路灯正常工作时通过的电流约0.18A
• B． 当光照度降低时，光敏电阻R2的阻值增大，其两端电压也随之变大
• C． 如果控制电路电源电压恒为4.5V，R₁的阻值为10Ω，则当光照度为15勒克斯时，路灯刚好发光
• D． 这种路灯的光控开关相当于定时开关，每天定时闭合与断开

Answer 1

分析 （1）已知路灯额定电压和额定功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$得到正常工作的电流；
（2）电源电压降低，导致用电器两端电压降低，光敏电阻阻值发生变化，所以对光的感应程度改变．

解答 解：A、由P=UI可得，路灯正常工作的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A，故A正确；
B、控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，这样会导致光敏电阻两端电压减小，故B正确；
C、查表可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R₂的阻值为20Ω，与R₁串联，则总电阻为R=20Ω+10Ω=30Ω
电路电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{30Ω}$=0.15A，R₂两端的电压为U₂=IR₂=0.15A×20Ω=3V，由题意可知此时路灯能正常发光，故C正确；
D、由题意可知这种开关可以起到电路的通与断，但是每一天不是定时闭合和断开，而是随着光照强度的变化调节灯的亮度，故D错误．
故选D．

点评 本题考查了电功率变形公式的应用、欧姆定律的应用和光敏电阻在现实生活中的应用，体现了物理与社会生活的密切联系．