如圖（a）所示是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖．其中S為一激光源，R₁為光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值較小；無光照射時(shí)，阻值較大），R₂為定值保護(hù)電阻，a、b間接-“示波器”（示波器的接入不影響電路）．光敏電阻兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖象，可由示波器顯示出來．水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)產(chǎn)品從傳送帶上通過S與R₁之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會(huì)被產(chǎn)品擋住，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖（b）所示．已知計(jì)數(shù)器電路的電源電壓恒為6伏，保護(hù)電阻R₂的阻值為20歐．

求：（1）光敏電阻在有光照和光被擋住兩種狀態(tài)下的阻值

（2）整條電路在1小時(shí)內(nèi)消耗的電能．

試題答案

解（1）由題知，R₁與R₂串連接在6V電源上，

①有光照射時(shí)，阻值較小，分壓較小U₁=3V，U₂=U-U₁=6V-3V=3V；

∵，∴

②無光照射時(shí)，阻值較大，分壓較大為U′₁=4V，U′₂=U-U′₁=6V-4V=2V；

∵，；

（2）由示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖象可知，電阻較小的時(shí)間與電阻較大的時(shí)間比為2：1，即工作1小時(shí)，電阻較小的時(shí)間t=40min=2400s，電阻較大的時(shí)間t′=20min=1200s，

∵，

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

答：（1）光敏電阻在有光照和光被擋住兩種狀態(tài)下的阻值分別為：20Ω和40Ω

（2）整條電路在1小時(shí)內(nèi)消耗的電能為2.88×10³J．

試題解析

（1）由題知，R₁與R₂串連接在6V電源上，有光照射時(shí)（沒有產(chǎn)品從傳送帶上通過S與R₁之間），阻值較小，分壓較小為3V；無光照射時(shí)（有產(chǎn)品從傳送帶上通過S與R₁之間），阻值較大，分壓較大為4V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求解．

（2）由示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖象可知，電阻較小（沒有產(chǎn)品從傳送帶上通過S與R₁之間）的時(shí)間與電阻較大（有產(chǎn)品從傳送帶上通過S與R₁之間）的時(shí)間比為2：1，求出兩種狀態(tài)下的電路中的電流，根據(jù)W=UIt求消耗電能．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于根據(jù)題意和示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖象以及串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，找出光敏電阻的分壓值．

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物理必考如圖(a)所示是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖．其

試題答案

試題解析

發(fā)表評(píng)論