题目内容
光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图12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,RT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,电压表的示数变化规律如图U-t。求:
(1)当有人通过(光敏电阻在无激光照射)时,光敏电阻的阻值RT0;
(2)当无人通过时,光敏电阻的功率;
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图12
(1)30Ω (2)3.6W
解析:(1)当有人通过时,激光被人体阻挡,光敏电阻电阻比没有激光照射时要大。因光敏电阻与定值电阻串联,所以,有人通过时,定值电阻两端电压要低一些。从图像可知,有人通过时,定值电阻两端电压为3V,则UT0=U总-U0=12V-3V=9V;串联电路特点,UTo/RT0=UR0/R0,所以RT0=30Ω;
(2)当无人通过时,光敏电阻被激光照射,电阻降低,光敏电阻与定值电阻串联,光敏电阻在无人通过时,电阻较大,则定值电阻两端电压将变高。从图像可知,无人通过时,定值电阻两端电压应为6V,则光敏电阻两端电压UT1=U总-U01=12V-6V=6V。由于光敏电阻与定值电阻串联,光敏电阻与定值电阻两端电压相等,则光敏电阻与定值电阻大小相等,光敏电阻RT1=10Ω。则光敏电阻无人通过时的功率PT=(UT1)2/RT1=(6V)2/10Ω=3.6W
小华、小军同学做“测量小灯泡电功率”的实验(小灯泡标有“2.5V”字样)。
(1)如图7甲所示,是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,
将缺少的一根导线接好 。
(2)小华电路接好后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大。接下来应进行的操作是 , 。(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号)
A.更换电池或小灯泡
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器滑片至最大值位置
D.断开电路开关
(3)小华电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)小军换了实验器材又做了一次试验,实验过程中,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图7乙所示,填写表格空白处,该灯泡额定功率为 W。
实验次数 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 灯泡亮度 |
1 | 1 | 0.2 | 较暗 |
2 | 2.5 |
| 正常发光 |
3 | 6[ | 0 | 不发光 |
(5)分析表中实验数据可知,小军所用电源电压约为 V。
(6)若小军手边有“
1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器,“0~3V”、“0~15V”两个量程的电压表,上面第二次实验中他选用的滑动变阻器规格为 ,选用电压表量程为 。
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图7