题目内容
（2005?东城区二模）光敏电阻是一种薄膜电子器件，当没有光照射到电阻上时，光敏电阻在电路中相当于断路；当光的照射达到一定强度时，光敏电阻可以在电路中正常工作，并且对应的光敏电阻的阻值随着光源强度的增加而变小．下表是某种光敏电阻的阻值与照度（单位是勒克斯）的关系．取三个完全相同的这种光敏电阻R1、R2、R3组成如图所示的电路．灯L1标有“4V 4W”的字样，当以第一组照度照射R3，同时以第二组强度照射R1时，灯L1刚好正常发光；当以第一组照度同时照射R1、R3时，灯L1的实际功率为它额定功率的| 16 |
| 25 |
求：（1）电源电压；
（2）当以第一组照度照射R3，同时以第四组照度照射R2时，电流表的示数1A，灯L2刚好正常发光，计算灯L2的额定功率．
| 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | |||||||
| 照度/勒克斯 | 1×10-4 | 2×10-4 | 3×10-4 | 4×10-4 | ||||||
| 光敏电阻的阻值/欧 | R |
|
|
|
分析：先画出三种情况的等效电路图：
（1）根据P=
求出L1的电阻，根据欧姆定律求出额定电流，根据P=I2R表示出图甲和图乙中L1的电功率，结合功率关系即可求出两电路的电流关系，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出R的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出图丙中的电源，代入已知量即可求出L2的阻值，利用P=I2R求出L2的额定功率．
（1）根据P=
| U2 |
| R |
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出图丙中的电源，代入已知量即可求出L2的阻值，利用P=I2R求出L2的额定功率．
解答：解：当以第一组照度照射R3，同时以第二组强度照射R1时，等效电路图如图甲所示；
当以第一组照度同时照射R1、R3时，等效电路图如图乙所示；
当以第一组照度照射R3，同时以第四组照度照射R2时，等效电路图如图3所示．
（1）∵P=
，
∴R1=
=
=4Ω，
∵I=
，
∴I额=
=
=1A，
由甲、乙图，对灯L1：
∵P=I2R，
∴
=
=（
）2=
，
解得：
=
，
∵电源的电压不变，
∴
=
=
，
解得：R=2R1=2×4Ω=8Ω，
由甲图得：
U=I额（R+
+RL）=1A×（8Ω+
+4Ω）=16V；
（2）由丙图得：
U=I′（R+
+R2），即16V=1A×（8Ω+
+R2），
解得：R2=6Ω，
灯L2的额定功率：
P额2=（I′）2R2=（1A）2×6Ω=6W．
答：（1）电源电压为16V；
（2）灯L2的额定功率为6W．
当以第一组照度同时照射R1、R3时，等效电路图如图乙所示；
当以第一组照度照射R3，同时以第四组照度照射R2时，等效电路图如图3所示．
（1）∵P=
| U2 |
| R |
∴R1=
| U额12 |
| P额1 |
| (4V)2 |
| 4W |
∵I=
| U |
| R |
∴I额=
| U额1 |
| R1 |
| 4V |
| 4Ω |
由甲、乙图，对灯L1：
∵P=I2R，
∴
| P实1 |
| P额1 |
| I2实R1 |
| I额2R1 |
| I实 |
| I额 |
| 16 |
| 25 |
解得：
| I实 |
| I额 |
| 4 |
| 5 |
∵电源的电压不变，
∴
| I实 |
| I额 |
R+
| ||
| R+R+R1 |
| 4 |
| 5 |
解得：R=2R1=2×4Ω=8Ω，
由甲图得：
U=I额（R+
| R |
| 2 |
| 8Ω |
| 2 |
（2）由丙图得：
U=I′（R+
| R |
| 4 |
| 8Ω |
| 4 |
解得：R2=6Ω，
灯L2的额定功率：
P额2=（I′）2R2=（1A）2×6Ω=6W．
答：（1）电源电压为16V；
（2）灯L2的额定功率为6W．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据题意和表格得出各用电器的工作情况并画出对应的等效电路图，对学生获取信息解决问题的能力要求较高．
练习册系列答案
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