解题思路:(1)当“控制电路”中的电流小于20mA时,控制电路L断开,则工作电路由R1和R2串联组成;再根据欧姆定律求得电路中的总电流,再根据欧姆定律即可求得R1两端的电压;最后根据P=I2R即可求得R1消耗的电功率.
(2)根据电路的电流要大于或等于20mA时,磁控开关的磁性弹片相互吸合;据此根据欧姆定律即可求得总电阻的大小;再根据线圈的阻值和R0的阻值即可求得光敏电阻的阻值;最后根据图象中光敏电阻R大小随光照强度的关系即可求得照射在光敏电阻上的光强的范围.
(1)当“控制电路”中的电流小于20mA时,控制电路L断开,则工作电路由R1和R2串联组成;
由欧姆定律得:I总=
U2
R=
U2
R1+R2=[20V/5Ω+15Ω]=1A,
∴R1两端的电压为:U1=I总•R1=1A×5Ω=5V;
P1=U1I总=5V×1A=5W.
答:R1两端的电压为5V,它消耗的功率是5W.
(2)由题意可知,要使磁控开关的磁性弹片相互吸合,则控制电路的电流要大于或等于20mA.
由欧姆定律,R1总=
U1
I=[3V/0.02A]=150Ω,
可知控制电路的总电阻要小于或等于150Ω.
此时光敏电阻R=R总-R0-RL=150Ω-140Ω-1Ω=9Ω,由图2可知,对应的光照强度为2cd.
因此,当光照强度大于或等于2cd时,磁控开关的磁性弹片相互吸合.
答:照射在光敏电阻上的光强在大于或等于2cd时,磁控开关的磁性弹片相互吸合.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电路的动态分析;电功率的计算.
考点点评: 本题综合考查了学生对欧姆定律公式和电功率公式的理解和运用,以及对串联电路电流、电阻、电压规律的考查.考查的内容都是电学部分的基础和重点内容,一定要掌握.