Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象。內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。

光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)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(yīng)用在各種自動控制裝置和光檢測設(shè)備中，如自動門裝置、路燈、應(yīng)急自動照明裝置等方面。

利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應(yīng)，使太陽光射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電。

(1)外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出帶______電（選填“正”或“負(fù)”）的粒子；

(2)太陽能電池是依據(jù)______（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的；

(3)現(xiàn)在樓道內(nèi)常用紅外感應(yīng)開關(guān)替代聲控開關(guān)。白天光控開關(guān)斷開，夜晚光線暗時，光控 開關(guān)閉合；當(dāng)有人進入樓道內(nèi)時，紅外感應(yīng)開關(guān)閉合，沒人時紅外感應(yīng)開關(guān)斷開。下列關(guān)于樓道內(nèi)路燈電路設(shè)計合理的是______（光控開關(guān)用光表示，紅外感應(yīng)開關(guān)用紅表示）；

(4)小明設(shè)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(zhuǎn)到某區(qū)域時觸 發(fā)報警系統(tǒng)。S閉合后，當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時，電壓表V的示數(shù)將__________（選 填“增大”或“減小”）；為了使控制器在煙霧較淡時就觸發(fā)報警器，可以__________（填“增大”或“減小”）R0的阻值。

Answer 1

【答案】負(fù) 內(nèi) 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(yīng)用；可由歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點來對動態(tài)電路進行分析

(1)[1]外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象，而電子是帶負(fù)電的粒子。

(2)[2]太陽能電池在光照的條件下能在兩端產(chǎn)生電壓，所以它是依據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)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(guān)和聲敏開關(guān)應(yīng)該和燈泡串聯(lián)，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(lián)，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(lián)電路分壓原理可知，R兩端電壓增大，故電壓表示數(shù)增大。

[5]假設(shè)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(lián)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(shù)）有較大的示數(shù)，由上式可知需減小定值電阻R0的阻值。