Question

为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R_P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(甲)的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.

(2)如图(乙)所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电阻R_P(符号,阻值见上表);

直流电源E(电动势3 V,内阻不计);

定值电阻:R₁=10 kΩ,R₂=20 kΩ,R₃=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);

开关S及导线若干.

Answer 1

解析:(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图所示.

特点:光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小.

(2)根据串联电阻的分压关系,E=3 V,当照度降低至1.0 lx时,其电压升至2 V,由图线知,此时光敏电阻R_P=20 kΩ,U_RP=2 V,串联电阻分压U_R=1 V,由==2得:R==10 kΩ,故选定值电阻R₁.电路原理图如图所示.

答案:见解析