题目内容

12．图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为激光源，Rl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“示波器”（示波器的接入对电路无影响）．水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与Rl之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示．己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻的阻值为400Ω．
（1）有光照射时光敏电阻Rl的阻值为200Ω，通过R2的电流为0.01A．
（2）有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为2：1．
（3）每分钟通过S与Rl之间的产品个数为6000个．

分析 （1）由甲图可知，两电阻串联，根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化；由图象知R1的电压U1=2V，根据串联电路电压的特点求出R2的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻；
（2）R1无激光照时，R1与R2串联，由图象可得R1的电压U1′=4V，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和此时R1的电阻，即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比；
（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，可以求出平均每小时通过的产品个数．

解答 解：（1）由甲图可知：R1、R2串联，由光敏电阻有光照射时阻值较小可知，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，由I=$\frac{U}{R}$得，电路中的电流变大，R2两端的电压变大；串联电路总电压等于各分电压之和，R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2V，则U2=U-U1=6V-2V=4V，
电路中的电流：I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{400Ω}$=0.01A，
光敏电阻的阻值：R1=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.01A}$=200Ω；
（2）R1无激光照时，由图象可得U1′=4V，U2′=U-U1′=6V-4V=2V，所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2：U2′=4V：2V=2：1；
（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，则每1h通过S与Rl之间的产品个数：n=$\frac{3600s}{0.6s/个}$=6000个．
故答案为：（1）200；0.01；（2）2：1；（3）6000．

点评 本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的灵活应用．关键是根据欧姆定律结合光敏电阻随光照的变化从图象中得出有无光照和无光照时对应的电阻、电压．

练习册系列答案
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②3.00.34
③2.00.28
④1.00.08
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