Question

【题目】为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V．开关S2与c点接触，电路接通，路灯/正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。求：

(1)若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能；

(2)工作电路刚好接通时，RL接人电路的阻值；

(3)保持R1接人电路的阻值不变，当R2两端的电压为1 V时，R2的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；

(4)为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应怎样调节R1。

Answer 1

【答案】（1）6.336×106J （2）20Ω （3）50cd （4）将R1的电阻调大

【解析】试题分析：（1）路灯L消耗的电能是W=UIt=220V×1A×8×3600s=6.336×106J

（2）由表格数据知道，当光强降为20cd时，R2的电阻为10Ω，此时R2两端的电压刚好升至2V，由欧姆定律得，电路的电流是I=U2/R2=0.2A，

工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值是R1=U1/I=(U-U2)/I=(6-2)V/0.2A=20Ω

（3）由串联电路的分压特点知道，U1′=U-U2′=5V，I′= U1′/R1=5V/20Ω=0.25A，电阻R2= U2′/ I′=1V/0.25A=4Ω，由表格中光强与电阻的数据规律知道此时光强是50cd

（4）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的电阻调大