Question

如图（a）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照

Answer 1

解题思路：（1）由题知，R₁与R₂串联接在6V电源上，有光照射时（没有产品从传送带上通过S与R₁之间），阻值较小，分压较小为3V；无光照射时（有产品从传送带上通过S与R₁之间），阻值较大，分压较大为4V，根据串联电路的分压关系

I=

U

1

R

1

=

U

2

R

2

求解．

（2）由示波器显示的电压随时间变化的图象可知，电阻较小（没有产品从传送带上通过S与R₁之间）的时间与电阻较大（有产品从传送带上通过S与R₁之间）的时间比为2：1，求出两种状态下的电路中的电流，根据W=UIt求消耗电能．

解（1）由题知，R₁与R₂串联接在6V电源上，

①有光照射时，阻值较小，分压较小U₁=3V，U₂=U-U₁=6V-3V=3V；

∵I=

U1

R小=

U2

R2，∴R小=

U1R2

U2=

3V×20Ω

3V=20Ω

②无光照射时，阻值较大，分压较大为U′₁=4V，U′₂=U-U′₁=6V-4V=2V；

∵I=

U′1

R大=

U′2

R2，R大=

U′1R2

U′2=

4V×20Ω

2V=40Ω；

（2）由示波器显示的电压随时间变化的图象可知，电阻较小的时间与电阻较大的时间比为2：1，即工作1小时，电阻较小的时间t=40min=2400s，电阻较大的时间t′=20min=1200s，

∵I=

U1

R小=

3V

20Ω=0.15A，I′=

U′1

R大=

4V

40Ω=0.1A

∴W=W+W′=UIt+UI′t′=6V×0.15A×2400s+6V×0.1A×1200s=2.88×10³J

答：（1）光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的阻值分别为：20Ω和40Ω

（2）整条电路在1小时内消耗的电能为2.88×10³J．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电压规律；电功的计算．

考点点评： 本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找出光敏电阻的分压值．