Question

一台臭氧发生器P的电阻为10kΩ，当供电电压等于24V时能正常工作，否则不产生臭氧．
现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R₁对它进行控制，R₁的阻值在光照时为100Ω、黑暗时为1000Ω、允许通过的最大电流为3mA；电源E的电压为36V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R₂，阻值0-100Ω、允许通过的最大电流为0.4A；一个开关S和导线若干．臭氧发生器P和光敏电阻R₁的符号如图所示．
（1）设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B（电路画在答卷的方框内）．
（2）滑动变阻器R₂两固定接线柱相距12cm，滑片与某固定接线柱之间的阻值跟滑片与该接线柱的距离成正比，滑片应调到离图中A接线柱______cm处（保留一位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：（1）由题意，臭氧发生器P有光照时能产生臭氧，黑暗时不产生臭氧，而光敏电阻有光照时电阻小，无光照时电阻大，可以利用光敏电阻与之串联，实现电压的调节．由于P需要电压小于电源的电压36V，而光敏电阻阻值与P小，可以将变阻器接成分压式．
（2）有光照时，光敏电阻的电压可忽略不计，根据臭氧发生器P电压与电源电压的关系，确定滑片的位置．
解答：解：（1）由题意分析：臭氧发生器P有光照时能产生臭氧，黑暗时不产生臭氧，而光敏电阻有光照时电阻小，无光照时电阻大，可以利用光敏电阻与之串联，调节电压．由于P需要电压小于电源的电压36V，而光敏电阻阻值与P的阻值小，故可将变阻器接成分压式．电路如图．
（2）有光照时，P的电压为U_P=24V，由于R₁=100Ω＜＜R_P=10kΩ，光敏电阻的电压相对于P而言，可忽略不计，设滑片应调到离图中A接线柱距离为xcm处，则
  
得：x===8cm
故答案为：
（1）电路如框图所示
（2）8
点评：本题考查电路的设计能力，关键要掌握变阻器分压式接法的条件和光敏电阻的特性，确定变阻器和电路的连接方式．