Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

光電效應

光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。后兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。外光電效應是指被光激發產生的電子逸出物質表面的現象。內光電效應是指被光激發所產生的電荷仍在物質內部運動，但使物質的導電能力發生變化或在物體兩端產生電壓的現象。

光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；光敏電阻可應用在各種自動控制裝置和光檢測設備中，如自動門裝置、路燈、應急自動照明裝置等方面。

利用太陽能的最佳方式是光伏轉換，就是利用光伏效應，使太陽光射到硅材料上產生電流直接發電。

(1)外光電效應會從物質中激發出帶______電（選填“正”或“負”）的粒子；

(2)太陽能電池是依據______（選填“內”或“外”）光電效應工作的；

(3)現在樓道內常用紅外感應開關替代聲控開關。白天光控開關斷開，夜晚光線暗時，光控 開關閉合；當有人進入樓道內時，紅外感應開關閉合，沒人時紅外感應開關斷開。下列關于樓道內路燈電路設計合理的是______（光控開關用光表示，紅外感應開關用紅表示）；

(4)小明設計了一種簡易煙霧報警控制器如圖所示，電路中R0為定值電阻，R為光敏電阻， 其阻值隨光照的增強而減小，煙霧增大到一定程度使電壓表V的指針偏轉到某區域時觸 發報警系統。S閉合后，當有煙霧遮擋射向R的激光時，電壓表V的示數將__________（選 填“增大”或“減小”）；為了使控制器在煙霧較淡時就觸發報警器，可以__________（填“增大”或“減小”）R0的阻值。

Answer 1

【答案】負 內 A 增大 減小

【解析】

由題意可知，本題考查的是光敏元件在電路中的應用；可由歐姆定律及串并聯電路的特點來對動態電路進行分析

(1)[1]外光電效應是指被光激發產生的電子逸出物質表面的現象，而電子是帶負電的粒子。

(2)[2]太陽能電池在光照的條件下能在兩端產生電壓，所以它是依據內光電效應工作的。

(3)[3]由題意可知，只有在同時滿足無光、有聲的條件下電路才會接通，所以光敏開關和聲敏開關應該和燈泡串聯，滿足題意的為A電路。

(4)[4]電路中光敏電阻R和定值電阻R0串聯，電壓表測量的是光敏電阻R兩端電壓，有煙霧遮擋射向R的激光時，R受到的光照減弱，故其電阻增大；由串聯電路分壓原理可知，R兩端電壓增大，故電壓表示數增大。

[5]假設電源電壓為U總，光敏電阻兩端電壓為UR，則定值電阻R0兩端電壓為

①

由串聯電路的分壓原理可得

②

由①②兩式可得

由上式可得

煙霧較淡時光照較強，此時R阻值較小，要使（電壓表示數）有較大的示數，由上式可知需減小定值電阻R0的阻值。