高中 | 电学实验中描点作图 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.3 欧姆定律

电学实验中描点作图

为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为$\rm 1x$)。

某光敏电阻$R$在不同照度下的阻值如表所示,根据表中已知数据,在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为$1.0\rm\;1x$时的电阻约为                $\rm k\Omega $

照度$/\rm lx$

$0.2$

$0.4$

$0.6$

$0.8$

$1.0$

$1.2$

电阻$/\rm k\Omega $

$5.8$

$3.7$

$2.8$

$2.3$

$1.8$

[["$2.0$"]]

根据题图甲直接读出照度为$1.0\rm\;1x$时的电阻约为$2.0\rm\;k\Omega $

街道路灯自动控制模拟电路如图乙所示,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在                (选填“$A$$B$”或“$B$$C$”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。

[["

$A$$B$;如图所示

"]]

光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以白天光敏电阻的阻值小,电路中的电流大,电磁铁将被吸住,动触点与$C$接通;晚上光线暗,光敏电阻的阻值大,电路中的电流小,动触点与$A$接通。所以要达到晚上灯亮、白天灯灭的效果,路灯应接在$A$$B$之间。电路图见答案图;

用多用电表“$\times 10\;\Omega $”挡,按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙所示,则线圈的电阻为                 $\Omega $。已知当线圈中的电流大于或等于$2\rm\;mA$时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势$E=6\;\rm V$,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:$R_{1}$$0∼10\;\Omega $$2\;\rm A$)、$R_{2}$$0∼200\;\Omega ,1\;\rm A$)、$R_{3}$$0∼1750\;\Omega $$0.1\;\rm A$)。要求天色渐暗照度降低至$1.0\rm\;1x$时点亮路灯,滑动变阻器应选择                 (选填“$R_{1}$”“$R_{2}$”或“$R_{3}$”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地                (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。

[["$140$","$R_{3}$","减小"]]

欧姆表的读数是先读出表盘的刻度,然后乘以倍率,表盘的刻度是$14$,倍率是“$\times 10\;\Omega $”,所以电阻值是$14\times 10\;\Omega =140\;\Omega $;天色渐暗照度降低至$1.0\rm\;1x$时点亮路灯,此时光敏电阻的电阻值是$2.0\rm\;k\Omega $,电路中的电流是$2.0\rm\;mA$$R=\dfrac {E}{I}-R_{光}=1000\;\Omega $,所以要选择滑动变阻器$R_{3}$。由于光变暗时,光敏电阻变大,分得的电压变大,所以为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地减小滑动变阻器的电阻。

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