[题目]为倡导节能环保.某科研机构设计了新型路灯.工作原理如图.已知.控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V.路灯L正常工作时电流为1A.控制电路中R为半导体硅制成的光敏电阻.R2阻值随光强(国际单位坎德拉.符号:cd)变化的规律如下表所示.工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定.光照足够强时.R2两端的电压很小.开关S2与b点接� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。控制电路中R为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示，工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定，光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭。

光强/cd	5	10	20	25	40	…
电阻R2/Ω	40	20	10	8	5	…

（1）若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能是多少kW·h?

（2）当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作，求工作电路刚好接通时，R1的电功率是多少?

（3）保持R1接入阻值不变，当R2两端的电压为1V时，光强是多大?

【答案】(1) 1.76kWh；(2) 0.8W；(3) 50cd

【解析】

(1)根据题意知道，路灯两端电压是U=220V，正常工作电流1A，所以，正常工作8小时消耗的电能是：

W=UIt=220V×1A×8×3600s=6.336×106 J=1.76kWh；

(2)当光强度为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，开关S2 与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。由表格数据知道，当光照强度为20cd时，R2的阻值为10Ω，由图知道，控制电路R1与R2串联，所以，

，

R1两端的电压是：

U1 =U′-U2 =6V-2V=4V，

所以，R1的电功率为：

P=U1 I1 =4V×0.2A=0.8W；

(3)保持R1接入电路的阻值不变，R1的阻值是：

当R2 两端的电压为1V时，R1两端的电压是：

U1′=U′-U2′=6V-1V=5V，

此时电路中的电流是：

此时R2 的阻值：

；

由表格数据知道，R2的电阻与光强成反比，由表格第一次电阻40Ω时，光强为5cd，则电阻为4Ω时，光强为50cd。

答：(1)路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能是1.76kWh；

(2)当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，开关S2 与c点接触，电路接通，路灯L正常工作，求工作电路刚好接通时，R1的电功率是0.8W；

(3)保持R1接入阻值不变，当R2两端的电压为1V时，光强是50cd。

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②电压表的示数变大

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