Question

【題目】有一種半導(dǎo)體材料的電阻值隨著光照強(qiáng)度的變化而明顯改變，用這種材料制作的電阻稱(chēng)為光敏電阻.物理學(xué)上用“光強(qiáng)”這個(gè)物理量來(lái)表示光強(qiáng)弱的程度，符號(hào)為E，國(guó)際單位為坎德拉(cd)，某光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E之間的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
光強(qiáng)E/cd	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
光敏電阻R/Ω	36.0	18.0	12.0		7.2	6.0

（1）分析上表數(shù)據(jù)，根據(jù)光敏電阻的阻值R隨光強(qiáng)E變化的規(guī)律，表格空格處應(yīng)填寫(xiě)的數(shù)值為______，并歸納出光敏電阻的阻值R隨光強(qiáng)E變化的關(guān)系式為R=______

（2）小明將該光敏電阻R、電流表(量程為00.6A)、電壓表(量程為03V)、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器R0(最大阻值為50Ω)和電壓恒為6V的電源組成如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為3.6V.

①求此時(shí)光敏電阻所在處的光強(qiáng)為多大________？（要有計(jì)算過(guò)程）

②當(dāng)光強(qiáng)為5.0cd不變時(shí)，為保證電表的安全，滑動(dòng)變阻器允許接入的阻值范圍：______.

A．2.8Ω～9Ω B． 2.8Ω～7.2Ω C． 7.2Ω～9Ω D．9Ω～50Ω

Answer 1

【答案】9.0 6.0cd B

【解析】

(1)[1][2]分析表中的6組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)每一組的光強(qiáng)與電阻的乘積是一定的，都是36，所以電阻R與光強(qiáng)E的關(guān)系式為：

R=，

第4次，光強(qiáng)是4.0cd，那么光敏電阻的阻值是

R=Ω=9.0Ω；

(2)①[3]光敏電阻兩端電壓：

UR=U-U0=6V-3.6V=2.4V，

光敏電阻的阻值：

R1==6Ω。

查表可知，光強(qiáng)為6.0cd。

②[4]當(dāng)光強(qiáng)為5.0cd時(shí)，查表得電阻為7.2Ω，當(dāng)R0連入電路的電阻為零時(shí)，電路中的最大電流

I=≈0.67A，

電流表會(huì)超過(guò)量程，因此為了保護(hù)電流表，電路中的最大電流為0.6A，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：

R最小=-7.2Ω=2.8Ω，

為保護(hù)電壓表，R0兩端的最大電壓為3V，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律得：

UR=U-U0=6V-3V=3V，

滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：

R最大=-7.2Ω=7.2Ω。

因此滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的變化范圍：2.8Ω～7.2Ω，故選B。