Question

一臺臭氧發生器P的電阻為10kΩ，當供電電壓等于24V時能正常工作，否則不產生臭氧．
現要用這種臭氧發生器制成自動消毒裝置，要求它在有光照時能產生臭氧，黑暗時不產生臭氧，擬用一個光敏電阻R₁對它進行控制，R₁的阻值在光照時為100Ω、黑暗時為1000Ω、允許通過的最大電流為3mA；電源E的電壓為36V、內阻不計；另有一個滑動變阻器R₂，阻值0-100Ω、允許通過的最大電流為0.4A；一個開關S和導線若干．臭氧發生器P和光敏電阻R₁的符號如圖所示．
（1）設計一個滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標上字母代號，其中滑動變阻器兩固定接線柱端分別標上字母A、B（電路畫在答卷的方框內）．
（2）滑動變阻器R₂兩固定接線柱相距12cm，滑片與某固定接線柱之間的阻值跟滑片與該接線柱的距離成正比，滑片應調到離圖中A接線柱______cm處（保留一位有效數字）

Answer 1

【答案】分析：（1）由題意，臭氧發生器P有光照時能產生臭氧，黑暗時不產生臭氧，而光敏電阻有光照時電阻小，無光照時電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯，實現電壓的調節．由于P需要電壓小于電源的電壓36V，而光敏電阻阻值與P小，可以將變阻器接成分壓式．
（2）有光照時，光敏電阻的電壓可忽略不計，根據臭氧發生器P電壓與電源電壓的關系，確定滑片的位置．
解答：解：（1）由題意分析：臭氧發生器P有光照時能產生臭氧，黑暗時不產生臭氧，而光敏電阻有光照時電阻小，無光照時電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯，調節電壓．由于P需要電壓小于電源的電壓36V，而光敏電阻阻值與P的阻值小，故可將變阻器接成分壓式．電路如圖．
（2）有光照時，P的電壓為U_P=24V，由于R₁=100Ω＜＜R_P=10kΩ，光敏電阻的電壓相對于P而言，可忽略不計，設滑片應調到離圖中A接線柱距離為xcm處，則
  
得：x===8cm
故答案為：
（1）電路如框圖所示
（2）8
點評：本題考查電路的設計能力，關鍵要掌握變阻器分壓式接法的條件和光敏電阻的特性，確定變阻器和電路的連接方式．