Question

16．閱讀短文，回答問題．
路燈自動控制電路光敏電阻是一種阻值會隨光照射強度的變化而明顯改變的元件，它由半導體材料制成．物理學上用“光強”這個物理量來表示光照射強度，國際單位為坎德拉（cd），某光敏電阻R₂的阻值與光強E之間的關系如表格數(shù)據(jù)所示．
生活中，路燈的工作狀態(tài)是自動控制的，其主要原件是光控開關中的光敏電阻R₂．開關S₂的狀態(tài)由R₂兩端的電壓決定．光照足夠強時，R₂兩端的電壓很小，開關S₂處于斷開狀態(tài)，ab接觸，路燈L關閉．當光強降為15cd時，R₂兩端的電壓剛好升至3V．此時，開關S2自動閉合，ac接觸，路燈打開．已知，控制電路的電源電壓為6V．

光強（cd）	5	10	15	20	25
R2的阻值（Ω）	60	30	20		12

（1）下列能夠用來制作光敏電阻材料的是C．
A．銅 B．塑料 C．硅 D．碳
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)其阻值R隨光強E變化的規(guī)律，空格中的電阻大小為15Ω．
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在坐標圖上描點并作出電阻與光強關系的圖象．
（4）已知R₁電阻為20?，當光強為15cd時，控制電路中的電流為0.15 A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)導電性的不同，材料可分為導體，半導體，絕緣體三大類，容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體，導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體．
（2）由表中數(shù)據(jù)知光敏電阻R₂與光強E的積等于定值300，據(jù)此可得出空格中的電阻的大�。�
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出圖象，根據(jù)圖象得特點得到的實驗結(jié)論．
（4）由圖表可知，光強為15cd時，R₂的阻值為20?，由串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可求出控制電路中的電流．

解答 解：（1）由題意可知，光敏電阻是由半導體材料制成的；
常見的半導體有硅、鍺等，銅、碳屬于導體，塑料屬于絕緣體，故選C．
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R₂與光強E的乘積等于定值300，即R₂•E=300，
所以，當光強E=20cd時，R₂=$\frac{300}{E}$=$\frac{300}{20}$Ω=15Ω．
（3）根據(jù)描點法作出電阻與光強關系的圖象，如圖所示：

（4）由圖表可知，光強為15cd時，R₂的阻值為20?，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和和I=$\frac{U}{R}$可得：
控制電路中的電流為I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{20Ω+20Ω}$=0.15A．
故答案為：（1）C；（2）15；（3）如上圖所示；（4）0.15．

點評 本題通過給出的信息考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是讀懂題意并根據(jù)表格數(shù)據(jù)找出R₂隨光強E變化的規(guī)律，難度在于對這段文字的理解．