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(qiáng)度的變化而明顯改變的元件，它由半導(dǎo)體材料制成．物理學(xué)上用“光強(qiáng)”這個物理量來表示光照射強(qiáng)度，國際單位為坎德拉（cd），某光敏電阻R₂的阻值與光強(qiáng)E之間的關(guān)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(guān)中的光敏電阻R₂．開關(guān)S₂的狀態(tài)由R₂兩端的電壓決定．光照足夠強(qiáng)時，R₂兩端的電壓很小，開關(guān)S₂處于斷開狀態(tài)，ab接觸，路燈L關(guān)閉．當(dāng)光強(qiáng)降為15cd時，R₂兩端的電壓剛好升至3V．此時，開關(guān)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(qiáng)（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(qiáng)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(biāo)圖上描點并作出電阻與光強(qiáng)關(guān)系的圖象．
（4）已知R₁電阻為20?，當(dāng)光強(qiáng)為15cd時，控制電路中的電流為0.15 A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)導(dǎo)電性的不同，材料可分為導(dǎo)體，半導(dǎo)體，絕緣體三大類，容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體，不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體，導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的叫半導(dǎo)體．
（2）由表中數(shù)據(jù)知光敏電阻R₂與光強(qiáng)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(qiáng)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(dǎo)體材料制成的；
常見的半導(dǎo)體有硅、鍺等，銅、碳屬于導(dǎo)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(qiáng)E的乘積等于定值300，即R₂•E=300，
所以，當(dāng)光強(qiáng)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(qiáng)關(guān)系的圖象，如圖所示：

（4）由圖表可知，光強(qiáng)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(yīng)用，關(guān)鍵是讀懂題意并根據(jù)表格數(shù)據(jù)找出R₂隨光強(qiáng)E變化的規(guī)律，難度在于對這段文字的理解．