Question

2．如图为博物馆内亮度自动调节电路原理图．R₀为保护电阻．R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0；光照较弱时电阻接近于无穷大．M为自动卷帘电动机．
（1）当开关S闭合后，M工作（填L或M）．
（2）光敏电阻R相当于控制电路中的开关（选填“开关”或“用电器”）．
（3）电磁线圈自身电阻为10欧，允许通过的电流不超过0.12安，当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁．则保护电阻R₀的阻值范围是多少？
（4）图中的L代表光井中所安装的10盏“220V 15W”的节能灯．若这些节能灯正常工作4小时，共消耗多少电能？

Answer 1

分析 （1）当开关S闭合后电磁铁有磁性吸引衔铁，接通电动机电路，电动机工作；
（2）根据题意与电路图分析答题；
（3）由串联电路特点与欧姆定律求出保护电阻阻值；
（4）由W=Pt求出灯消耗的电能．

解答 解：（1）当开关S闭合后电磁铁有磁性吸引衔铁，接通电动机电路，电动机工作．
（2）由电路图可知，光敏电阻串联接入电路，光照较强时电阻几乎为0，电路是通路，光照较弱时电阻接近于无穷大，电路断路，由此可知，光敏电阻R相当于控制电路中的开关．
（3）由欧姆定律：I=$\frac{U}{R}$可知，
电阻：R_0max=$\frac{U}{{I}_{min}}$-R_线圈=$\frac{12V}{0.06A}$-10Ω=190Ω，
R_0min=$\frac{U}{{I}_{max}}$-R_线圈=$\frac{12V}{0.12A}$-10Ω=90Ω，
则保护电阻范围为：90Ω～190Ω；
（4）灯消耗的电能：
W=nPt=10×0.015kW×4h=0.6kW•h；
答：（1）M；（2）开关；（3）保护电阻R₀的阻值范围是90Ω～190Ω；（4）共消耗电能0.6kW•h．

点评 本题是一道信息给予题，认真审题从题中获取所需信息、分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、W=Pt即可正确解题．