如图甲所示为某型号光敏变阻器的结构图.AB为一条长10cm.阻值为50Ω且阻值均匀的薄膜电阻.EF为一条导电电极(相当于导线.不计其电阻).在AB.EF之间敷设一层光导电层.当激光束照射到薄膜电阻和导电电极之间某点时.被照射处的光导电层导电.将该点处的薄膜电阻和导电电极接通．A.B.C为接线柱．由于温室效应导致全球气候变暖.两极冰雪加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2012?德州三模）如图甲所示为某型号光敏变阻器的结构图，AB为一条长10cm、阻值为50Ω且阻值均匀的薄膜电阻，EF为一条导电电极（相当于导线，不计其电阻），在AB、EF之间敷设一层光导电层（无激光照射时为绝缘体），当激光束照射到薄膜电阻和导电电极之间某点时，被照射处的光导电层导电，将该点处的薄膜电阻和导电电极接通．A、B、C为接线柱．由于温室效应导致全球气候变暖，两极冰雪加速融化．小明想利用该光敏变阻器设计一个监测冰山高度的装置，设计电路如图乙所示：在冰山顶上放置一激光源，由其射出的激光束水平照射到光敏变阻器上．已知电源电压为4.5V，电压表的量程为0～3V．

（1）闭合开关，当冰山高度下降时，电压表示数将如何变化？为了保护电压表，定值电阻R₀的阻值至少多大？
（2）若R₀=35Ω，当冰山下降2cm时，R₀消耗的功率多大？
（3）若将电压表改成冰山下降高度显示仪，该高度显示装置有何不足之处？请说出1点．

分析：（1）当冰山高度下降时，接入电路中的光敏电阻阻值变大，电路电流变小，定值电阻R₀电压变小，与之串联的光敏电阻电压变大，电压表示数变大．当光敏电阻电压为3V时，定值电阻的阻值最小，由欧姆定律求出定值电阻的最小值．
（2）先求出冰山下降2cm时光敏电阻接入电路的电阻值，然后由欧姆定律I=

求出电路电流I，最后由P=I²R求R₀消耗的功率．
（3）光敏电阻AB总长为10cm，如果按小明的设计，则它的测量范围太小，所能测的冰山消融的高度太小，实际应用价值不大．

解答：解：（1）由题意知，电源电压U不变．由图知当冰山高度下降时，接入电路中的光敏电阻阻值R变大，所以电路的总电阻R_总变大，由I=

知电路电流I变小，则R₀的电压U_R0=IR₀变小，光敏电阻电压，即电压表示数U_R=U-U_R0变大．
当激光照射在光敏电阻最下端，光敏电阻接入电路阻值R=50Ω时，电表示数最大，为不损毁电压表则最大电压为3V，此时电路电流I=

50Ω

=0.06A，定值电阻的电压U_R0=4.5V-3.0V=1.5V，由欧姆定律得定值电阻阻值R₀=

UR0

1.5V

0.06A

=25Ω．
答：为了保护电压表，定值电阻R₀的阻值至为25Ω．
（2）当冰山下降2cm时，光敏电阻接入电路的阻值R'=

50Ω

10cm

×2cm=10Ω，此时电路电流I'=

R′+R0

4.5V

10Ω+35Ω

=0.1A．此时R₀消耗的功率P=I'²R₀=（0.1A）²×35Ω=0.35W．
答：R₀消耗的功率是0.35W．
（3）由题意知光敏电阻的长度为10cm，如果按小明的设计测冰山下降的高度，它能显示的冰山变化的高度太小，只有10cm．

点评：本题是一道应用性的创新题，难度较大．本题把课堂所学的电路分析、欧姆定律、电功率的公式用来解决现实问题，学以致用，符合新课标要求，是一道好题．

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（2012?德州三模）小明同学利用压敏电阻设计出判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘小球，小车始终在平直的轨道上向右运动．压敏电阻R的阻值随所受的压力增大而减小，当小车向右作匀速直线运动时，绝缘球对小车的挡板及压敏电阻的压力均为零，压敏电阻R的阻值最大．小车在整个运动的过程中，电流表的示数随时间的变化情况如图乙所示．已知电源电压为6V，电阻R₀为5Ω，小车在0～10s内作匀速直线运动，速度为0.5m/s．则在下列说法中错误的是（　　）

A．小车作匀速直线运动时，压敏电阻R的阻值是10Ω

B．小车在0～20s内，当电路中电流最大时压敏电阻所消耗的功率是6W

C．小车在0～8s内通过的路程是4m

D．小车在10～20s内的运动状态发生了变化

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