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光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变.“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大.光强用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图1所示,根据图像解答下列问题:

(1)光敏电阻的大小随光强的增大而________,随光强的减小而________.

(2)当光强为E1时,光敏电阻的阻值为R1;当光强为E2时,光敏电阻的阻值为R2,那么它们之间的关系式为=________.(用E1、E2表示)

(3)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图2所示的电路.闭合开关S后,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么________.(填写正确答案的序号)

①电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大

②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小

③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大

④电流表的读数减小,光敏电阻两端的电压也减小

(4)在图2所示的电路中,电源电压为6 V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5 A.试求定值电阻R0的阻值.

答案:
解析:

  讲析及答案:(1)根据图1的图像可知:光敏电阻的大小随光强的增大而减小,随光强的减小而增大;

  (2)进一步分析图像可知光敏电阻的阻值R与光强E的定量关系为反比例关系,即它们间的关系式为

  (3)根据图1可知,闭合开关S后,逐渐增大光照强度时,R的阻值逐渐减小,在电源电压不变的情况下,电路中的电流逐渐增大;根据欧姆定律的变形公式U=IR可以得知,R0两端的电压U0逐渐增大,再根据串联电路电压的关系U=U0+UR可得光敏电阻两端的电压UR在逐渐减小.故答案②正确.

  (4)根据图1所示的图像可得,当E=4.5cd时,光敏电阻R=4 Ω,光敏电阻两端的电压为UR=IR=0.5 A×4 Ω=2 V,R0两端的电压为U0=U-UR=6 V-2 V=4 V,故R0的阻值为R0=8 Ω.

  点评:此题重点考查同学们应用图像结合欧姆定律来解决新问题、实际问题的能力,综合性较强.题目本身并不复杂,但如果知识迁移能力欠缺的话,想解决好问题就比较困难了.因此,在平时学习中应加强知识的迁移能力,用好数学工具.


练习册系列答案
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(2013?镇江)为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为1x).某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表:
照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
(1)根据表中数据,请在图1坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线.其阻值随照度变化的规律是
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小

(2)如图2所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在图2虚线框内设计一个电路,给1、2两端提供电压,并要求当天色渐暗照度降至1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计电路无影响)
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其他器材如下表.
器材 电路符号 规格及说明
光敏电阻 题(1)中的光敏电阻Rp
电阻箱 阻值可调、可读出,调节范围:0-99.9kΩ
在你所设计的电路中,电阻箱的阻值应调至
10
10
kΩ;
(3)某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你提出一个可行的解决办法:
增大电阻箱R的阻值.
增大电阻箱R的阻值.

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将光敏电阻R、灯泡L、电流表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数和灯泡亮度的变化情况应该是(  )

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