Question

8．光敏電阻的阻值隨光照射的強(qiáng)弱面改變．“光強(qiáng)”表示光的強(qiáng)弱程度的物理量，照射光越強(qiáng)，光強(qiáng)越大，光強(qiáng)符號用E表示，國際單位為坎德拉（cd）．實(shí)驗(yàn)測得光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E間的關(guān)系如圖1所示，根據(jù)圖象解答下列問題：
（1）當(dāng)光強(qiáng)為E₁時，光敏電阻的阻值為R₁；當(dāng)光強(qiáng)為E₂時，光敏電阻的阻值為R₂，那么它們之間的關(guān)系式為$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{E}_{2}}{{E}_{1}}$（用E₁、E₂表示）．
（2）將光敏電阻R、定值電阻R₀、開關(guān)和電源連成圖2所示的電路．閉合開關(guān)，逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度，那么電流表的示數(shù)將變大，光敏電阻兩端的電壓將變�。�（填“變大”“不變”或“變小”）
（3）在如圖所示電路中，電源電壓為6V，當(dāng)光照強(qiáng)度為4.5cd時，電流表的讀數(shù)為0.5A．試求定值電阻R₀的阻值．
（4）電源電壓不變，當(dāng)光照強(qiáng)度為6.0cd時，求光敏電阻R消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知R與E成反比，由此可得到關(guān)系式；
（2）光照強(qiáng)度增大時其電阻減小，判斷總電阻變化，由I=$\frac{U}{R}$判斷電流變化；根據(jù)分壓原理可知光敏電阻兩端電壓變化；
（3）由圖象光照強(qiáng)度為4.5cd時，R的阻值大小，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，利用歐姆定律計(jì)算R₀的阻值；
（4）由圖象光照強(qiáng)度為6.0cd時，R的阻值大小，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，利用歐姆定律計(jì)算電路中電流，由P=I²R計(jì)算R消耗功率．

解答 解：
（1）由圖，當(dāng)R=18Ω時，E=1.0cd；
當(dāng)R′=3Ω時，E′=6cd；
由此發(fā)現(xiàn)R與E的乘積是定值，由圖象中其它點(diǎn)坐標(biāo)可得同樣結(jié)果，即R與E成反比．
所以：$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{E}_{2}}{{E}_{1}}$．
（2）由圖2，光敏電阻R與定值電阻R₀串聯(lián)．
光敏電阻的光照強(qiáng)度增大時，R阻值減小，總電阻減小，
電源電壓不變，由I=$\frac{U}{R}$可知電流變大，即電流表示數(shù)變大；
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，R阻值減小，其兩端分得電壓變�。�
（3）由圖象，光照強(qiáng)度E=4.5cd時，光敏電阻的阻值R=4Ω，
電路中電流：I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$，
即：$\frac{6V}{4Ω+{R}_{0}}$=0.5A，
解得：R₀=8Ω．
（4）由圖象光照強(qiáng)度為E′=6.0cd時，R′=3Ω，
電路中電流：I′=$\frac{U}{R′+{R}_{0}}$=$\frac{6V}{3Ω+8Ω}$=$\frac{6}{11}$A，
所以光敏電阻R消耗的功率：
P=（I′）²R′=（$\frac{6}{11}$A）²×3Ω≈0.9W．
故答案為：（1）$\frac{{E}_{2}}{{E}_{1}}$；（2）變大；變��；（3）定值電阻R₀的阻值為8Ω；（4）光敏電阻R消耗的電功率為0.9W．

點(diǎn)評 本題是一道信息給予題，考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是從圖中找到有用的信息．