题目内容
如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来．水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若运送正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示．已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？光敏电阻1h消耗的电能为多少？
【答案】分析：（1）由图知，R1与R2串联，无光照时R1的电压为4V，有光照时R1的电压为2V；根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出有光照和无光照时光敏电阻的阻值；
（2）根据乙图得出1h内有光照和无光照时的时间，再根据W=UIt求出光敏电阻1h消耗的电能．
解答：解：
（1）由图知，R1与R2串联，无光照时R1的电压为4V，有光照时R1的电压为2V：
无照时，电路中的电流：
I1=I2=
=
=0.05A，
R1=
=
=80Ω；
有光照时，电路中的电流：
I1'=I2'=
=
=0.1A
R1'=
=
=20Ω；
（2）由图象知，
1h内无光照的时间为：
t1=（0.6s-0.4s）×
=1200s，
1h内有光照的时间为：
t2=3600s-1200s=2400s，
光敏电阻1h消耗的电能：
W=W1+W2=U1I1t1+U2I2t2=4V×0.05A×1200s+2V×0.1A×2400s=240J+480J=720J．
答：光敏电阻在两种状态下的阻值分别为80Ω、20Ω，光敏电阻1h消耗的电能为720J．
点评：本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找出光敏电阻的分压值和1h内工作的时间．
（2）根据乙图得出1h内有光照和无光照时的时间，再根据W=UIt求出光敏电阻1h消耗的电能．
解答：解：
（1）由图知，R1与R2串联，无光照时R1的电压为4V，有光照时R1的电压为2V：
无照时，电路中的电流：
I1=I2=
==0.05A，R1=
==80Ω；有光照时，电路中的电流：
I1'=I2'=
==0.1AR1'=
==20Ω；（2）由图象知，
1h内无光照的时间为：
t1=（0.6s-0.4s）×
=1200s，1h内有光照的时间为：
t2=3600s-1200s=2400s，
光敏电阻1h消耗的电能：
W=W1+W2=U1I1t1+U2I2t2=4V×0.05A×1200s+2V×0.1A×2400s=240J+480J=720J．
答：光敏电阻在两种状态下的阻值分别为80Ω、20Ω，光敏电阻1h消耗的电能为720J．
点评：本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找出光敏电阻的分压值和1h内工作的时间．
练习册系列答案
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倍
