Question

17．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图1所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RT上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入．电源电压恒定为12V，R_T为光敏电阻，定值电阻R₀=10Ω，若在0-12s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，光敏电阻RT两端电压变化规律如图2：U-t．求：

（1）光敏电阻是使用A制成的（填编号）
     A 半导体材料   B 导体材料   C 超导体材料   D 绝缘材料
（2）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值R_T；
（3）当无人通过时，光敏电阻的功率．

Answer 1

分析 （1）物质根据导电性能分为：导体、半导体、绝缘体．半导体分为：二极管、三极管、集成电路．其中半导体可以根据各自特点做出许多电阻，例如热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等等；
（2）根据图象可知，当有人通过时，电压表示数为3V，根据欧姆定律和串联电路电流的特点求出电路中的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出光敏电阻的阻值；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出光敏电阻的功率．

解答 解：（1）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，根据半导体对光敏感的特性可制成光敏电阻，故选A；
（2）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值R_T0；
根据图象可知，当有人通过时，光敏电阻R_T两端电压为3V，
则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
U₀=U-U_T0=12V-3V=9V，
电路中的电流：I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{9V}{10Ω}$=0.9A，
由于串联电路处处电流相等
则由欧姆定律得：光敏电阻的阻值R_T0=$\frac{{U}_{T0}}{I}$=$\frac{3V}{0.9A}$≈3.3Ω；
（3）根据图象可知，当无人通过时，U_T1=6V，则U_T1：U₀₁=6V：（12V-6V）=1：1；
所以R_T1=R₀=10Ω；
光敏电阻的功率：P_T=$\frac{{U}_{T1}^{2}}{{R}_{T1}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{10Ω}$=3.6W．
答：（1）A；
（2）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值为3.3Ω；
（3）当无人通过时，光敏电阻的功率为3.6W．

点评 本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找出光敏电阻的分压值．