Question

（2005?東城區(qū)二模）光敏電阻是一種薄膜電子器件，當(dāng)沒(méi)有光照射到電阻上時(shí)，光敏電阻在電路中相當(dāng)于斷路；當(dāng)光的照射達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，光敏電阻可以在電路中正常工作，并且對(duì)應(yīng)的光敏電阻的阻值隨著光源強(qiáng)度的增加而變�。�下表是某種光敏電阻的阻值與照度（單位是勒克斯）的關(guān)系．取三個(gè)完全相同的這種光敏電阻R₁、R₂、R₃組成如圖所示的電路．燈L₁標(biāo)有“4V 4W”的字樣，當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時(shí)以第二組強(qiáng)度照射R₁時(shí)，燈L₁剛好正常發(fā)光；當(dāng)以第一組照度同時(shí)照射R₁、R₃時(shí)，燈L₁的實(shí)際功率為它額定功率的

16

25

；
求：（1）電源電壓；
（2）當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時(shí)以第四組照度照射R₂時(shí)，電流表的示數(shù)1A，燈L₂剛好正常發(fā)光，計(jì)算燈L₂的額定功率．

	第一組	第二組	第三組	第四組
照度/勒克斯	1×10-4	2×10-4	3×10-4	4×10-4
光敏電阻的阻值/歐	R	R 2	R 3	R 4

Answer 1

分析：先畫出三種情況的等效電路圖：
（1）根據(jù)P=

U2

R

求出L₁的電阻，根據(jù)歐姆定律求出額定電流，根據(jù)P=I²R表示出圖甲和圖乙中L₁的電功率，結(jié)合功率關(guān)系即可求出兩電路的電流關(guān)系，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出R的阻值，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出圖丙中的電源，代入已知量即可求出L2的阻值，利用P=I²R求出L₂的額定功率．

解答：解：當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時(shí)以第二組強(qiáng)度照射R₁時(shí)，等效電路圖如圖甲所示；
當(dāng)以第一組照度同時(shí)照射R₁、R₃時(shí)，等效電路圖如圖乙所示；
當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時(shí)以第四組照度照射R₂時(shí)，等效電路圖如圖3所示．

（1）∵P=

U2

R

，
∴R₁=

U額12

P額1

=

(4V)2

4W

=4Ω，
∵I=

U

R

，
∴I_額=

U額1

R1

=

4V

4Ω

=1A，
由甲、乙圖，對(duì)燈L₁：
∵P=I²R，
∴

P實(shí)1

P額1

=

I2實(shí)R1

I額2R1

=（

I實(shí)

I額

）²=

16

25

，
解得：

I實(shí)

I額

=

4

5

，
∵電源的電壓不變，
∴

I實(shí)

I額

=

R+ R 2 +R1

R+R+R1

=

4

5

，
解得：R=2R₁=2×4Ω=8Ω，
由甲圖得：
U=I_額（R+

R

2

+R_L）=1A×（8Ω+

8Ω

2

+4Ω）=16V；
（2）由丙圖得：
U=I′（R+

R

4

+R₂），即16V=1A×（8Ω+

8Ω

4

+R₂），
解得：R₂=6Ω，
燈L₂的額定功率：
P_額2=（I′）²R₂=（1A）²×6Ω=6W．
答：（1）電源電壓為16V；
（2）燈L₂的額定功率為6W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意和表格得出各用電器的工作情況并畫出對(duì)應(yīng)的等效電路圖，對(duì)學(xué)生獲取信息解決問(wèn)題的能力要求較高．