Question

有一种半导体材料的电阻值随着光照强度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为光敏电阻.物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
光强E/cd	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
光敏电阻R/Ω	36.0	18.0	12.0		7.2	6.0

（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，表格空格处应填写的数值为______，并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=______

（2）小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0∼0.6A)、电压表(量程为0∼3V)、开关、滑动变阻器R₀(最大阻值为50Ω)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4A时，电压表的示数为3.6V.

①求此时光敏电阻所在处的光强为多大________？（要有计算过程）

②当光强为5.0cd不变时，为保证电表的安全，滑动变阻器允许接入的阻值范围：______.

A．2.8Ω～9Ω        B． 2.8Ω～7.2Ω         C． 7.2Ω～9Ω           D．9Ω～50Ω

Answer

9.0 6.0cd B

【解析】

(1)[1][2]分析表中的6组数据，发现每一组的光强与电阻的乘积是一定的，都是36，所以电阻R与光强E的关系式为：

R=，

第4次，光强是4.0cd，那么光敏电阻的阻值是

R=Ω=9.0Ω；

(2)①[3]光敏电阻两端电压：

UR=U-U0=6V-3.6V=2.4V，

光敏电阻的阻值：

R1==6Ω。

查表可知，光强为6.0cd。

②[4]当光强为5.0cd时，查表得电阻为7.2Ω，当R0连入电路的电阻为零时，电路中的最大电流

I=≈0.67A，

电流表会超过量程，因此为了保护电流表，电路中的最大电流为0.6A，滑动变阻器接入电路的最小阻值：

R最小=-7.2Ω=2.8Ω，

为保护电压表，R0两端的最大电压为3V，由串联电路电压规律得：

UR=U-U0=6V-3V=3V，

滑动变阻器接入电路的最大阻值：

R最大=-7.2Ω=7.2Ω。

因此滑动变阻器接入电路阻值的变化范围：2.8Ω～7.2Ω，故选B。