Question

光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图1所示．（电磁继电器线圈的电阻不计）

（1）小柯的设计要求是：“智能家具照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而______．
（2）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端详b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U₀不变）

Answer 1

解：（1）天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，
∵I=，
∴电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大；
反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小．
（2）当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U=12V；
当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
由表可知，I=0.1A，U_热敏=2V，
则电路中的总电阻：
R_总===120Ω，
光敏电阻的阻值：
R_光敏===20Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器的最大阻值：
R_ab=R_总-R_光敏=120Ω-20Ω=100Ω．
答：（1）减小；
（2）滑动变阻器的最大阻值是100欧．
分析：（1）天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合，由图可知此时电磁铁磁性的变化，进一步判断控制电路电流的变化，根据欧姆定律判断电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻阻值的变化．
（2）当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由表可知电源的电压；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图象读出此时两表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和光敏电阻的阻值，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁铁磁性与电流的关系等知识，涉及的知识点较多，关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题．