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).光线与传送带垂直,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就会被产品挡住.若运送边长为0.1m的正方体产品时,R1两端的电压U1随时间t变化的图象如图(乙)所示.请回答下列问题:

(1)光被产品挡住时,R1两端的电压较高还是较低?
(2)传送带的运动速度为
(3)已知计数器电路的电源电压恒为U=6V,电阻R2的阻值为40Ω,无光照射时电路中的电流为
(1)光被产品挡住时,R1两端的电压较高还是较低?
较高
较高
.(2)传送带的运动速度为
0.5m/s
0.5m/s
.(3)已知计数器电路的电源电压恒为U=6V,电阻R2的阻值为40Ω,无光照射时电路中的电流为
0.05A
0.05A
,光照射时光敏电阻的阻值为20Ω
20Ω
.分析:(1)根据题意可知光被产品挡住时光敏电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流和R2两端的电压变化,再根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化;
(2)由乙图可知,挡光时间,利用速度公式求出传送带的运动速度;
(3)根据图象得出无光照和有光照时光敏电阻两端的电压,利用串联电路的特点和欧姆定律进行解答.
(2)由乙图可知,挡光时间,利用速度公式求出传送带的运动速度;
(3)根据图象得出无光照和有光照时光敏电阻两端的电压,利用串联电路的特点和欧姆定律进行解答.
解答:解:(1)光被产品挡住即无光照射时,光敏电阻阻值变大,电路中的总电阻变大,
∵I=
,
∴电路中的电流变小,R2两端的电压变小,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R1两端的电压较高;
(2)由乙图可知,挡光时间t=0.2s,
传送带运动的速度:
v=
=
=0.5m/s;
(3)由乙图可知,无光照时U1=4V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U2=U-U1=6V-4V=2V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的电流:
I=
=
=0.05A;
有光照时,U1′=2V,
此时U2′=U-U1′=6V-2V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴
=
,即
=
,
解得:R1=20Ω.
故答案为:
(1)较高;
(2)0.5m/s;
(3)0.05A;20Ω.
∵I=
| U |
| R |
∴电路中的电流变小,R2两端的电压变小,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R1两端的电压较高;
(2)由乙图可知,挡光时间t=0.2s,
传送带运动的速度:
v=
| s |
| t |
| 0.1m |
| 0.2s |
(3)由乙图可知,无光照时U1=4V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U2=U-U1=6V-4V=2V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电路中的电流:
I=
| U2 |
| R2 |
| 2V |
| 40Ω |
有光照时,U1′=2V,
此时U2′=U-U1′=6V-2V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴
| U′1 |
| R1 |
| U′2 |
| R2 |
| 2V |
| R1 |
| 4V |
| 40Ω |
解得:R1=20Ω.
故答案为:
(1)较高;
(2)0.5m/s;
(3)0.05A;20Ω.
点评:本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点、欧姆定律、速度公式的应用,关键是根据甲乙两图得出相关的信息.
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