Question

10．如圖所示是小明利用光敏電阻為居民樓門口設(shè)計(jì)的一種智能照明電路．L為“220V 22W”的照明燈，天暗時(shí)自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r自動(dòng)熄滅，控制電路中，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成，電壓為2.8V．R₁為阻值10Ω的定值電阻．R₂為光敏電阻，其阻值會(huì)隨著光強(qiáng)的變化而變化．
（1）①燈L正常工作時(shí)，通過它的電流是多少？
②受控電路中導(dǎo)線a端應(yīng)連接照明電路的火線還是零線？
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.1V時(shí)，光敏電阻的阻值為多大？（電磁鐵A的線圈電阻忽略不計(jì)）
（3）如果控制電路的電源換成兩節(jié)新的干電池，照明燈L有沒有可能在白天就發(fā)光？請說明理由．

Answer 1

分析 （1）①燈L正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出通過的電流；
②開關(guān)控制燈泡時(shí)，開關(guān)接在火線和燈泡之間，斷開開關(guān)時(shí)，切斷火線，更換燈泡更安全；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.1V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出光敏電阻的阻值；
（3）如果控制電路的電源換成兩節(jié)新的干電池，則電源的電壓增大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流增大，達(dá)不到電磁鐵的吸合電流時(shí)燈泡發(fā)光．

解答 解：（1）①由P=UI可得，燈L正常工作時(shí)通過的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
②開關(guān)控制燈泡時(shí)，開關(guān)接在火線上，所以受控電路中導(dǎo)線a端應(yīng)連接照明電路的火線；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.1V時(shí)，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=2.8V-2.1V=0.7V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$，即$\frac{0.7V}{10Ω}$=$\frac{2.1V}{{R}_{2}}$，
解得：R₂=30Ω；
（3）如果控制電路的電源換成兩節(jié)新的干電池，則電源的電壓增大，
由歐姆定律可知，電路中的電流增大，在天暗時(shí)，控制電路的電流還沒達(dá)到電磁鐵斷開的電流，照明燈L不發(fā)光，所以，照明燈L沒有可能在白天就發(fā)光．
答：（1）①燈L正常工作時(shí)，通過它的電流是0.1A；
②受控電路中導(dǎo)線a端應(yīng)連接照明電路的火線；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.1V時(shí)，光敏電阻的阻值為30Ω；
（3）照明燈L沒有可能在白天就發(fā)光，原因：控制電路的電源換成兩節(jié)新干電池時(shí)，電源的電壓增大，電路中的電流增大，在天暗時(shí)，控制電路的電流還沒達(dá)到電磁鐵斷開的電流，照明燈L不發(fā)光．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、安全用電、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電磁鐵的應(yīng)用等，分析好控制電路電源的電壓變化時(shí)控制電路工作的變化是關(guān)鍵．