Question

12．将光敏电阻R和定值电阻R₀、电流表、电压表连成如图所示电路，接在18V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表：（“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉（cd））

光强E/cd	1	2	3	4	5	6
光敏电阻R/Ω	36	18	12	9	7.2	6

若电流表的示数增大，表明光强在增大，电压表的示数将减小．（“增大”、“减小”或“不变”）．分析表中数据可知光强E=1.8cd时，光敏电阻的阻值R=20Ω，此时电流表的示数为0.5A，则通电1分钟R₀上产生的热量为240J．

Answer 1

分析 由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压．
（1）根据欧姆定律可知电流表示数增大时电路中总电阻的变化，进一步可知R阻值的变化，由表格数据可知光强的变化，根据欧姆定律可知R₀两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（2）分析表格数据得出光强和光敏电阻的阻值关系，然后得出光强E=1.8cd时R的阻值，根据欧姆定律求出R两端的电压，利用串联电路的电压特点求出R₀两端的电压，利用Q=W=UIt求出通电1分钟R₀上产生的热量．

解答 解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压．
（1）由R=$\frac{U}{I}$可知，电流表示数增大时，电路中的总电阻减小，光敏电阻R的减小，
由表格数据可知，光强在增大，
由U=IR可知，R₀两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压减小，即电压表的示数减小；
（2）由表格数据可知，光强E和光敏电阻R的阻值的乘积36不变，
所以，光强E=1.8cd时，光敏电阻的阻值R=$\frac{36}{1.8}$Ω=20Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R两端的电压：
U_R=IR=0.5A×20Ω=10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₀两端的电压：
U₀=U-U_R=18V-10V=8V，
通电1分钟R₀上产生的热量：
Q₀=W₀=U₀It=8V×0.5A×60s=240J．
故答案为：增大；减小；20；240．

点评 本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是能从表格中光敏电阻与光强关系计算出光强E=1.8cd时光敏电阻的阻值．