题目内容

13．小明想对小区路灯进行自动化管理，设计电路如图所示．其中光控开关的工作原理是：闭合开关S1，当光照度降低时，光敏电阻R2的阻值增大，其两端电压也随之变大，当电压达到3 伏时，开关S2就自动连接a c，使路灯L点亮．反之，当光照度增强到一定值时，开关S2就会自动连接ab使路灯L熄灭；路灯L标有“220V  40W”字样，则该路灯正常工作时通过的电流是0.18A（结果精确到0.01）．光敏电阻R2的阻值与光照度之间的关系如表所示，控制电路的电源电压为4.5伏，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2两端的电压等于3伏，则定值电阻R1=10．控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会降低，需定期更换，否则会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮．
光照度（勒克斯）51015202530
光敏电阻R2603020151210

分析 （1）路灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过的电流；
（2）由表格中数据可知光照度为15勒克斯时时光敏电阻的阻值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出定值电阻R1两端的电压，再根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值；
（3）电源电压降低，导致用电器两端电压降低，光敏电阻阻值发生变化，所以对光的感应程度改变．

解答 解：（1）由P=UI可得，路灯正常工作的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A；
（2）查表可知，当光照度为15勒克斯时，光敏电阻R2的阻值为20Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中电流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{20Ω}$=0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻R1两端电压：
U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V，
则定值电阻R1的阻值：
R1=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
（3）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，这样会导致光敏电阻两端电压减小；
当光敏电阻R2两端的电压仍要达到3V时，串联电路中R1阻值不变，光敏电阻R2的阻值必须增大，
所以要在光照度更小时才能实现，即会导致路灯比平常天色更暗些才能点亮．
故答案为：0.18；10；降低；暗．

点评 本题考查了电功率变形公式的应用、欧姆定律的应用和光敏电阻在现实生活中的应用，体现了物理与社会生活的密切联系．

练习册系列答案
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3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）由甲可知，该凸透镜的焦距是15.00cm．
（2）实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意凸透镜（填“凸透镜”、“蜡烛”或“光屏”）摆放在另外两个元件的中间．
（3）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰缩小的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的a位置．
（4）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给其他同学照合影时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机远离（填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全体同学清晰的画面．
4．中国的历史有多长，中国的茶就有多香．茶文化中有许多的物理知识，例如：绿茶看起来是绿的，是因为茶叶反射绿光；通过加热使新鲜茶叶中的水快速蒸发，这便是制茶叶中的“杀青”；当我们围着冲好的茶杯转一圈时，以我们自己为参照物，茶杯是运动的．
1．夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水．这主要利用冰块（　　）
A．汽化  吸热B．液化  放热C．熔化  吸热D．升华  放热
8．一盏标有“220V  40W”字样的白炽灯，正常工作10h消耗的电能为0.4kW•h；当其两端电压为110V时，该灯的实际功率为10W．（不计温度对电阻的影响）
18．如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为固定支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L．
5．小明探究凸透镜的成像规律．
（1）将凸透镜正对太阳光，这样做是让太阳光与凸透镜的主光轴平行，调节并移动透镜，让太阳光在光屏上会聚成一个最小最亮的光斑，如图所示．凸透镜的焦距为10.0cm．
（2）小明将蜡烛放在距凸透镜30cm处时，烛焰在光屏上所成清晰的像是缩小（放大/等大/缩小）、倒立（正立/倒立）的．
（3）小明爷爷所配戴的远视眼镜是凸（凸/凹）透镜．光屏上得到清晰的像后，小明将蜡烛和凸透镜固定不动，在蜡烛和凸透镜间放上爷爷的远视眼镜，若仍要在光屏上成清晰的像，光屏应向靠近（靠近/远离）凸透镜的方向移动．
2．一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑，纸屑被吸引（如图所示），该现象说明带电物体可以吸引那些不带电的轻小物体，在丝绸与玻璃棒摩擦的过程中玻璃棒中的部分电子转移到丝绸中．（丝绸/玻璃棒）
3．2013年6月20日我国宇航员王亚平首次进行了太空授课．如图为王亚平所做实验的一个画面，图中球形水滴的成像情况，与照相机的原理相同（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）．水呈球状而不破裂，除了失重的原因外，还主要是因为水球表面分子之间相互作用的引力大于斥力（选填“大于”“小于”或“等于”）．

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