Question

5．光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應用，小柯用它設計了一種“智能家居照明燈”電路，如圖甲所示，電磁繼電器線圈的電阻不計，當線圈中的電流大于或等于0.2安時，銜鐵將被吸下，R₂為滑動變阻器，R₁為光敏電阻，其阻值隨照射在光敏電阻上的光強E（表示光照射強弱的量，單位cd）之間的變化關系如圖乙所示．
（1）導線A（填“A”或“B”）連接家庭電路中的火線，
（2）小柯的設計要求是“智能家居照明燈”在光照暗時燈亮起，光照亮時燈熄滅，但在實際調試時，他發現燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常，要使電路滿足控制要求，小柯可以采取的措施有：減少螺線管線圈的匝數（或抽出螺線管中的鐵芯，或滑動變阻器滑片P向左移動增大接入電路中的電阻，或減小控制電路電源電壓等）（寫出一條）
（3）調整電路后，電源電壓U₀保持6V不變，設定當光強低于2.0cd時燈亮起，則滑動變阻器接入電路的阻值為多大？

Answer 1

分析 （1）根據安全用電的原則結合電路圖判斷家庭電路的火線；
（2）由圖乙可知，在光照暗時R₁的阻值較小，此時控制電路的電流較大，電磁繼電器的磁性較強，導致燈始終亮著，要使被控燈泡較暗時發光，應從減小電磁繼電器的磁性進行解答；
（3）由圖乙可知，光強為2.0cd時R₁的阻值，由題意可知此時電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）根據安全用電的原則可知，當燈泡不工作時其兩端應無電，故A是火線、B是零線；
（2）由題意可知，在光照較亮時，燈泡發光，說明控制電路的電流較大，要使被控燈泡較暗時發光，應減小電磁繼電器的磁性，
根據影響電磁鐵磁性的因素可知，采取的措施有：減少螺線管線圈的匝數，抽出螺線管中的鐵芯，滑動變阻器滑片P向左移動增大接入電路中的電阻，減小控制電路電源電壓等；
（3）由圖乙可知，光強為2.0cd時，R₁=9Ω，
由題意可知，此時電路中的電流I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路的阻值：
R₂=R-R₁=30Ω-9Ω=21Ω．
答：（1）A；
（2）減少螺線管線圈的匝數（或抽出螺線管中的鐵芯，或滑動變阻器滑片P向左移動增大接入電路中的電阻，或減小控制電路電源電壓等）；
（3）滑動變阻器接入電路的阻值為21Ω．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用以及安全用電的常識，明白電磁繼電器的工作原理是關鍵．