Question

如圖甲是某生產流水線上的產品輸送及計數裝置示意圖．其中S為激光源，R_l為光敏電阻（有光照射時，阻值較小；無光照射時，阻值較大），R₂為定值保護電阻，a、b間接“示波器”（示波器的接入對電路無影響）．水平傳送帶勻速前進，每當傳送帶上的產品通過S與R_l之間時，射向光敏電阻的光線會被產品擋住．若傳送帶上的產品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時間變化的關系如圖乙所示．己知計數器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護電阻的阻值為400Ω，則（　　）

A．有光照射時光敏電阻R₁的阻值為800Ω

B．有光照射和無光照射時保護電阻R₂兩端的電壓之比為2：1

C．有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1：2

D．每1h通過S與R₁之間的產品個數為6000個

Answer 1

分析：（1）有激光照R₁時，R₁與R₂串聯，由圖象知R₁的電壓U₁=2V，根據串聯電路電壓的特點求出R₂的電壓，又知道電阻R₂的阻值，根據歐姆定律，求出R₂的電流，串聯電路電流處處相等，知道R₁的電壓和電流，可以求出R₁的電阻．
（2）R₁無激光照時，R₁與R₂串聯，由圖象可得R₁的電壓U₁′=4V，求出R₂的電壓，又知道R₂的電阻，根據歐姆定律，求出電路的電流，根據串聯電路電流處處相等，知道R₁的電壓和電流，可以求出此時R₁的電阻．
（3）由圖象可知：每經過0.6s，就有一個產品通過計數裝置，其中0.4s有光照射，0.2s無光照射，分別求出兩種情況下電阻R₂消耗的電能，再計算出1h內消耗的電能．

解答：解：（1）R₁與R₂串聯，有激光照R₁時，由圖象可得U₁=2V，
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
I=

U2

R2

=

4V

400Ω

=0.01A，
R₁=

U1

I

=

2V

0.01Ω

=200Ω．
（2）R₁無激光照時，由圖象可得U₁′=4V，
U₂′=U-U₁′=6V-4V=2V，
I′=

U2′

R2

=

2V

400Ω

=0.005A，
此時電阻R₁的阻值：R₁′=

U1′

I′

=

4V

0.005A

=800Ω．
（3）由圖象可知：每經過0.6s，就有一個產品通過計數裝置，則每1h通過S與R₁之間的產品個數為

3600s

0.6s

=6000個．
A、有光照射時光敏電阻R₁的阻值為200Ω，故A錯誤，不符合題意；
B、有光照射和無光照射時保護電阻R₂兩端的電壓分別為4V和2V，因此電壓之比為2：1，故B正確，符合題意；
C、有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值分別為200Ω和800Ω，電阻之比為1：4，故C錯誤，不符合題意；
D、每1h通過S與R₁之間的產品個數為6000個，故D正確，符合題意．
故選BD．

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．