Question

光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變小．如圖1所示是某小區門口利用光敏電阻設計的行人監控裝置，光源射出的遠紅外激光束穿過通道照射到光敏電阻R_T上，當有人通過時，人體將阻擋激光光線的射入．電源電壓恒定為12V，R_T為光敏電阻，定值電阻R₀=10Ω，若在0-12s的時間內有兩人分別經過通道，每次通過時間為1s，光敏電阻R_T兩端電壓變化規律如圖2：U-t．求：

（1）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值R_T0；
（2）當無人通過時，光敏電阻的功率；
（3）在0-12s的時間內電路消耗的電能．

Answer 1

分析：（1）根據圖象可知，當無人通過時，電壓表示數為6V，根據歐姆定律和串聯電路電流的特點求出電路中的電流，然后利用歐姆定律的變形公式求出光敏電阻的阻值；
（2）根據P=

U2

R

求出光敏電阻的功率；
（3）根據圖象分別讀出有人通過和無人通過時所用的時間，然后力W=

U2

R

t求在0-12s的時間內電路消耗的電能．

解答：解：（1）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值R_T0；
根據圖象可知，當無人通過時，光敏電阻R_T兩端電壓為6V，則電路中的電流：I=

U0

R0

=

6V

10Ω

=0.6A，
又∵I=

U

R

，并且串聯電路處處電流相等
∴光敏電阻的阻值R_T0=

U-U0

I

=

12V-6V

0.6A

=10Ω；
（2）當無人通過時，U_T1=3U₀₁，R_T0=3R₀=30Ω；
光敏電阻的功率：P_T=

U 2 T1

RT1

=

(9V)2

30Ω

=2.7W；
（3）在0-12s內，無人通過時間t₀=10s；有人通過時間t₁=2s
W_總=W₀+W₁=

U 2 總

R0+RT0

t₀+

U 2 總

R0+RT1

t₁=

(12V)2

10Ω+10Ω

×10s+

(12V)2

10Ω+30Ω

×2s=79.2J．
答：（1）當有人通過（光敏電阻在無激光照射）時，光敏電阻的阻值為10Ω；
（2）當無人通過時，光敏電阻的功率為2.7W；
（3）在0-12s的時間內電路消耗的電能為79.2J．

點評：本題關鍵在于根據題意和示波器顯示的電壓隨時間變化的圖象以及串聯電路的分壓關系，找出光敏電阻的分壓值．