Question

光敏電阻是一種薄膜電子器件，當(dāng)沒有光照射到電阻上時，光敏電阻在電路中相當(dāng)于斷路；當(dāng)光的照射達到一定強度時，光敏電阻可以在電路中正常工作，并且對應(yīng)的光敏電阻的阻值隨著光源強度的增加而變小．下表是某種光敏電阻的阻值與照度（單位是勒克斯）的關(guān)系．取三個完全相同的這種光敏電阻R₁、R₂、R₃組成如圖所示的電路．燈L₁標(biāo)有“4V 4W”的字樣，當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時以第二組強度照射R₁時，燈L₁剛好正常發(fā)光；當(dāng)以第一組照度同時照射R₁、R₃時，燈L₁的實際功率為它額定功率的；
求：（1）電源電壓；
（2）當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時以第四組照度照射R₂時，電流表的示數(shù)1A，燈L₂剛好正常發(fā)光，計算燈L₂的額定功率．

	第一組	第二組	第三組	第四組
照度/勒克斯	1×10-4	2×10-4	3×10-4	4×10-4
光敏電阻的阻值/歐	R

Answer 1

【答案】分析：先畫出三種情況的等效電路圖：
（1）根據(jù)P=求出L₁的電阻，根據(jù)歐姆定律求出額定電流，根據(jù)P=I²R表示出圖甲和圖乙中L₁的電功率，結(jié)合功率關(guān)系即可求出兩電路的電流關(guān)系，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出R的阻值，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出圖丙中的電源，代入已知量即可求出L2的阻值，利用P=I²R求出L₂的額定功率．
解答：解：當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時以第二組強度照射R₁時，等效電路圖如圖甲所示；
當(dāng)以第一組照度同時照射R₁、R₃時，等效電路圖如圖乙所示；
當(dāng)以第一組照度照射R₃，同時以第四組照度照射R₂時，等效電路圖如圖3所示．

（1）∵P=，
∴R₁===4Ω，
∵I=，
∴I_額===1A，
由甲、乙圖，對燈L₁：
∵P=I²R，
∴==（）²=，
解得：=，
∵電源的電壓不變，
∴==，
解得：R=2R₁=2×4Ω=8Ω，
由甲圖得：
U=I_額（R++R_L）=1A×（8Ω++4Ω）=16V；
（2）由丙圖得：
U=I′（R++R₂），即16V=1A×（8Ω++R₂），
解得：R₂=6Ω，
燈L₂的額定功率：
P_額2=（I′）²R₂=（1A）²×6Ω=6W．
答：（1）電源電壓為16V；
（2）燈L₂的額定功率為6W．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意和表格得出各用電器的工作情況并畫出對應(yīng)的等效電路圖，對學(xué)生獲取信息解決問題的能力要求較高．