Question

【題目】如圖甲為一智能路燈工作原理簡(jiǎn)圖，已知控制電路中電源電壓恒為6V，R0為滑動(dòng)變阻器，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度(單位符號(hào)：cd)變化的規(guī)律如圖乙所示。工作電路中，路燈L上標(biāo)有“220V　22W”字樣。當(dāng)光照足夠強(qiáng)時(shí)，路燈L不工作；當(dāng)光照強(qiáng)度降為20cd，控制電路中電流為0.2A時(shí)，工作電路剛好啟動(dòng)，路燈L正常工作。電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)。試問(wèn)：

(1)工作電路剛好啟動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值為多少________？

(2)保持R0接入電路的阻值不變，當(dāng)電流表示數(shù)為0.15A時(shí)，光照強(qiáng)度為多少________？

(3)為了節(jié)能，要使光照強(qiáng)度低于20cd時(shí)，工作電路才開(kāi)始啟動(dòng)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R0的滑片向________(選填“左”或“右”)移動(dòng)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

Answer 1

【答案】20Ω 10cd 左

【解析】

(1)工作電路剛好啟動(dòng)時(shí)，控制電路中電流I＝0.2 A，光照強(qiáng)度為20 cd，由題圖乙可知，此時(shí)光敏電阻R的阻值為10 Ω，光敏電阻兩端的電壓為：UR＝IR＝0.2 A×10 Ω＝2 V

根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U0＝U－UR＝6 V－2 V＝4 V

則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R0＝＝＝20 Ω

(2)由于控制電路中電流I′＝0.15 A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U0′＝I′R0＝0.15 A×20 Ω＝3 V

光敏電阻兩端的電壓：UR′＝U－U0′＝6 V－3 V＝3 V

此時(shí)光敏電阻的阻值：R′＝＝＝20 Ω

由題圖乙可知，此時(shí)的光照強(qiáng)度為10 cd

(3)左　由題圖乙可知，當(dāng)光照強(qiáng)度減弱時(shí)，光敏電阻R的阻值變大，控制電路中的總電阻變大，由于電源電壓不變，由歐姆定律可知，電流減小；為了保證控制電路電流仍為0.2 A，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向左移動(dòng)