Question

19．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图1所示．（电磁继电器线圈的电阻不计）
（1）导线A（填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线，
（2）小柯的设计要求是：“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值的大小应随光照强度的增加而减小．
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图2所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U₀不变）

Answer 1

分析 （1）根据安全用电的原则结合电路图判断家庭电路的火线．
（2）天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合，由图可知此时电磁铁磁性的变化，进一步判断控制电路电流的变化，根据欧姆定律判断电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻阻值的变化．
（3）当滑片位于b端时，电路为热敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图象可知电源的电压；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图象读出此时两表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和光敏电阻的阻值，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：（1）根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，故A是火线、B是零线；
（2）天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R=$\frac{U}{I}$可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小．
（3）当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U=12V；
当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
由图象可知，I=0.1A，U_光敏=2V，
则电路中的总电阻R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
光敏电阻的阻值R_光敏=$\frac{{U}_{光敏}}{I}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，
滑动变阻器的最大阻值R_ab=R_总-R_光敏=120Ω-20Ω=100Ω．
故答案为：（1）A；（2）减小；（3）100欧．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁铁磁性与电流的关系、安全用电等知识，涉及的知识点较多，关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题．