为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效地避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻的阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为lx).某光敏电阻Rp在不照度下的阻值如下表:
照度/lx | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻/kΩ | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
⑵ 如图(2)所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在图(2)虚线框内设计一个电路,给1、2两端提升电压,并要求当开天色渐暗照度至降1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计的电路无影响).
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其它器材如下表.
器材 | 电路符号 | 规格及说明 |
光敏电阻 | ![]() | 题 ⑴ 中的光敏电阻Rp |
电阻箱 | ![]() | 阻值可调、可读出 调节范围:0~99.9kΩ |
⑶ 某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你理出一个可行的解决办法: .
⑴ 如图所示(1分);阻值随照度增大而减小(1分)(若描述时因果关系颠倒不得分);⑵ 设计电路如图(3分);10(1分);⑶ 增大电阻箱R的阻值(或减小电源电压)(2分)。
(1)通过描点连线得到了电阻与照度的关系图线,由图线可知二者之间的关系是:电阻值随照度增大而减小;
(2)由于题中要求:当开天色渐暗照度至降1.0(lx)时,照明电路启动.即1、2两端的电压达到4V,如果天色再暗,则1、2两端的电压应该更大,天色暗,说明光敏电阻的阻值大,故我们需要把光敏电阻接在1、2之间,又由于电源电压为6V,故还需要再串联一个电阻箱,以分去多余的电压,连成的电路如图所示;当1、2两端的电压达到4V时,电阻箱的两端电压为6V-4V=2V,故电阻箱与光敏电阻的电压之比为1:2,那么它们的电阻之比也是1:2,由于此时光敏电阻为20kΩ,故电阻箱的阻值为10kΩ;
(3)如果电路过早启动,说明照度较大时,光敏电阻的两端电压就达到了4V,由于照度较大时,光敏电阻的阻值较小,则说明电阻箱的阻值被调得较小了;故解决的办法是增大电阻箱的阻值,或减小电源电压。