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.
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. |
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照度(lx) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻(kΩ) | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
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 |
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