Question

14．“光強”是表示光的強弱程度的科學量，照射光越強，光強越大，光強符號用E表示，國際單位為坎德拉（cd）．如圖甲為光敏電阻的實物和元件符號，圖乙為某種光敏電阻的阻值R與光強E間的關(guān)系圖，圖丙為小金利用這種光敏電阻所設(shè)計的電器，已知電源電壓為6V，小燈泡L標有“6V 6W”字樣，燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

（1）求小燈泡正常發(fā)光時的電流．
（2）光敏電阻接受光強為3坎德拉的光照射時，閉合開關(guān)，測得電路中的電流為0.6A，求此時小燈泡的電阻．
（3）某次實驗中測得小燈泡兩端電壓為1.5V，光敏電阻消耗的電功率為2.25W，求此時光敏電阻接收到光敏的光強．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI的變形公式即可求出燈泡正常發(fā)光時的電流；
（2）先根據(jù)圖示得出當E=3cd時光敏電阻的阻值，然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出電路的總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點求出此時燈泡的阻值；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的變形公式求出光敏電阻的阻值，然后根據(jù)圖乙得出光敏電阻接收到光敏的光強．

解答 解：（1）由P=UI可得：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
（2）由圖乙可知，E=3cd時，R=6Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
因為串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以此時燈泡的阻值：
R_L′=R_總-R=10Ω-6Ω=4Ω；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，光敏電阻的阻值：
R′=$\frac{U{′}^{2}}{P}$=$\frac{（6V-1.5V）^{2}}{2.25W}$=9Ω；
由圖乙可知，當光敏電阻的阻值為9Ω時，接收到光敏的光強為2cd．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電流為1A．
（2）此時小燈泡的電阻為4Ω．
（3）此時光敏電阻接收到光敏的光強為2cd．

點評 本題考查歐姆定律和電功率計算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是能從圖中讀出有用信息．