Question

19．光敏電阻的特點(diǎn)是有光照射它時(shí)阻值變�。�如下圖所示是某小區(qū)門(mén)口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，光源射出的遠(yuǎn)紅外激光束穿過(guò)通到照射到光敏電阻R_T上，當(dāng)有人通過(guò)時(shí)，人體將阻擋激光光線的射入．電源電壓恒定為12V，R_T為光敏電阻，定值電阻R₀=10Ω，若在0-12s的時(shí)間內(nèi)有兩人分別經(jīng)過(guò)通道，每次通過(guò)時(shí)間為1s，電壓表的示數(shù)變化規(guī)律如圖U-t．求：

（1）當(dāng)有人通過(guò)（光敏電阻在無(wú)激光照射）時(shí)，光敏電阻的阻值R_T；
（2）當(dāng)無(wú)人通過(guò)時(shí)，光敏電阻的電功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)有人通過(guò)時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)求出電路中的電流，然后利用歐姆定律的變形公式求出光敏電阻的阻值；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出光敏電阻的功率．

解答 解：
（1）由圖1知，R_T與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀兩端的電壓，
當(dāng)有人通過(guò)（光敏電阻在無(wú)激光照射）時(shí)，通過(guò)時(shí)間為1s，
根據(jù)圖象可知，此時(shí)定值電阻R₀兩端的電壓為3V，
由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得，電路中的電流：I=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，光敏電阻R_T兩端電壓：
U_T=U-U₀=12V-3V=9V，
所以光敏電阻的阻值：R_T=$\frac{{U}_{T}}{I}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω；
（2）根據(jù)圖象可知，當(dāng)無(wú)人通過(guò)時(shí)，R₀兩端的電壓為U₀₁=6V，
則R_T和R₀分得電壓之比為 U_T1：U₀₁=（12V-6V）：6V=1：1；
所以R_T1=R₀=10Ω；
光敏電阻的功率：P_T=$\frac{{{U}_{T1}}^{2}}{{R}_{T1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W．
答：（1）當(dāng)有人通過(guò)（光敏電阻在無(wú)激光照射）時(shí)，光敏電阻的阻值為30Ω；
（2）當(dāng)無(wú)人通過(guò)時(shí)，光敏電阻的電功率為3.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵在于根據(jù)題意和電壓隨時(shí)間變化的圖象以及串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，找出光敏電阻的分壓值．