Question

2．如圖甲是產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖．其中S為激光源，R₁為光敏電阻（有光照射時，阻值較小；無光照射時，阻值較大），R₂為定值保護電阻．水平傳送帶勻速前進，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R₁之間時，射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋住．若傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，ab間電壓隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示．已知電路中電源電壓恒為6V，R₂=400Ω．則（　�。�

• A． 有光照和無光照時R₂兩端的電壓之比為1：2
• B． 有光照和無光照時R₁的阻值之比為1：2
• C． 有光照射時光敏電阻R₁的阻值為200Ω
• D． 每分鐘通過S與R₁間的產(chǎn)品數(shù)為6000個

Answer 1

分析 （1）由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)題意可知有光照射時光敏電阻R₁阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知R₁兩端電壓的變化；由圖象知R₁的電壓U₁=2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點求出R₂的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流和求出R₁的電阻；
（2）R₁無激光照時，R₁與R₂串聯(lián)，由圖象可得R₁的電壓U₁′=4V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₂兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流和此時R₁的電阻，即可得出有光照射和無光照射時保護電阻R₂兩端的電壓之比和光敏電阻的阻值之比；
（3）由圖象可知：每經(jīng)過0.6s，就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置，可以求出平均每分鐘通過的產(chǎn)品個數(shù)．

解答 解：（1）由甲圖可知：R₁、R₂串聯(lián)，
由光敏電阻有光照射時阻值較小可知，當(dāng)有光照射時，R₁的阻值變小，電路的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，R₂兩端的電壓變大，
因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓變小，即R₁兩端的電壓較低，由圖象知R₁的電壓U₁=2V，則
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{400Ω}$=0.01A，
光敏電阻的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.01A}$=200Ω，故C正確；
（2）R₁無激光照時，由圖象可得U₁′=4V，
U₂′=U-U₁′=6V-4V=2V，
所以，有光照射和無光照射時保護電阻R₂兩端的電壓之比：
U₂：U₂′=4V：2V=2：1，故A錯誤；
I′=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{2V}{400Ω}$=0.005A，
此時電阻R₁的阻值：
R₁′=$\frac{{{U}_{1}}^{′}}{I′}$=$\frac{4V}{0.005A}$=800Ω，
所以，光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比：
R₁：R₁′=200Ω：800Ω=1：4，故B錯誤；
（3）由圖象可知：每經(jīng)過0.6s，就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置，則每分鐘通過S與R_l之間的產(chǎn)品個數(shù)：
n=$\frac{60s}{0.6s/個}$=100個，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律的靈活應(yīng)用．關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律結(jié)合光敏電阻隨光照的變化從圖象中得出有無光照和無光照時對應(yīng)的電阻、電壓．