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、發熱電阻R1和R2等組成；控制電路由光敏電阻R、磁控開關L、定值電阻R0、電源U2等組成．當磁控開關L線圈中的電流等于或大于15mA時，磁控開關的磁性簧片相互吸合（簧片電阻忽略不計）；當L線圈中的電流小于15mA時，簧片斷開．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E（表示光照射強弱的物理量，單位是坎德拉，符號是cd）變化的關系如圖2示．當開關S閉合時，則：

（1）
當L線圈中的電流小于15mA時，工作電路的總電阻R= Ω ．
（2）
當L線圈中的電流等于25mA時，工作電路中通過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），當照射到光敏電阻的光強達到某一個值時，磁控開關L的磁性簧片恰好吸合，此時光照強度E=cd ． cd．若10s后開關S斷開，且斷開時間也為10s，則前后兩段時間電阻R1所產生的熱量變化了 J． J ．

Answer 1

【答案】
（1）30
（2）2.4
（3）3；512
【解析】解：（1）當L線圈中的電流小于15mA時，簧片斷開，工作電路兩電阻串聯，工作電路的總電阻：R總=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω；
（2）當L線圈中的電等于25mA時，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R1的電流：I1===2.4A；
（3）磁控開關L簧片恰好吸合時，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時光照強度為3cd；
磁控開關閉合10s，R1產生的熱量：Q=t=×10s=576J，
磁控開關斷開，工作電路電流：I===0.8A，
t=10s電阻R1產生的熱量：Q′=I2R1t=（0.8A）2×10Ω×10s=64J，
R1產生熱量之差為：576J﹣64J=512J；
所以答案是：（1）30；（2）2.4；（3）3；512．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．