Question

【題目】如圖是一種光控電路，它主要由工作電路和控制電路兩部分組成．工作電路由工作電源U1、發(fā)熱電阻R1和R2等組成；控制電路由光敏電阻R、磁控開(kāi)關(guān)L、定值電阻R0、電源U2等組成．當(dāng)磁控開(kāi)關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計(jì)）；當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，簧片斷開(kāi)．已知U1=24V，R1=10Ω，R2=20Ω，光敏電阻R的阻值隨照射在它上面的光強(qiáng)E（表示光照射強(qiáng)弱的物理量，單位是坎德拉，符號(hào)是cd）變化的關(guān)系如圖2示．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，則：

（1）
當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，工作電路的總電阻R= Ω ．
（2）
當(dāng)L線圈中的電流等于25mA時(shí)，工作電路中通過(guò)R1的電流I1= A
（3）
若控制電路中R0=94Ω、U2=1.5V（線圈阻值忽略不計(jì)），當(dāng)照射到光敏電阻的光強(qiáng)達(dá)到某一個(gè)值時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)L的磁性簧片恰好吸合，此時(shí)光照強(qiáng)度E=cd ． cd．若10s后開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，且斷開(kāi)時(shí)間也為10s，則前后兩段時(shí)間電阻R1所產(chǎn)生的熱量變化了 J． J ．

Answer 1

【答案】
（1）30
（2）2.4
（3）3；512
【解析】解：（1）當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時(shí)，簧片斷開(kāi)，工作電路兩電阻串聯(lián)，工作電路的總電阻：R總=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω；
（2）當(dāng)L線圈中的電等于25mA時(shí)，簧片閉合，工作電路中R2被短路，只有R1接入電路，工作電路中通過(guò)R1的電流：I1===2.4A；
（3）磁控開(kāi)關(guān)L簧片恰好吸合時(shí)，控制電路電流為15mA，控制電路總電阻：R===100Ω，
光敏電阻阻值：R光=R﹣R0=100Ω﹣94Ω=6Ω，由圖示圖象可知，光敏電阻為6Ω時(shí)光照強(qiáng)度為3cd；
磁控開(kāi)關(guān)閉合10s，R1產(chǎn)生的熱量：Q=t=×10s=576J，
磁控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，工作電路電流：I===0.8A，
t=10s電阻R1產(chǎn)生的熱量：Q′=I2R1t=（0.8A）2×10Ω×10s=64J，
R1產(chǎn)生熱量之差為：576J﹣64J=512J；
所以答案是：（1）30；（2）2.4；（3）3；512．
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．