Question

（2003?廣州模擬）一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10kΩ，當(dāng)供電電壓等于24V時(shí)能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧．
現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動(dòng)消毒裝置，要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，擬用一個(gè)光敏電阻R₁對(duì)它進(jìn)行控制，R₁的阻值在光照時(shí)為100Ω、黑暗時(shí)為1000Ω、允許通過的最大電流為3mA；電源E的電壓為36V、內(nèi)阻不計(jì)；另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R₂，阻值0-100Ω、允許通過的最大電流為0.4A；一個(gè)開關(guān)S和導(dǎo)線若干．臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R₁的符號(hào)如圖所示．
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標(biāo)上字母代號(hào)，其中滑動(dòng)變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母A、B（電路畫在答卷的方框內(nèi)）．
（2）滑動(dòng)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(yīng)調(diào)到離圖中A接線柱

8

cm處（保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）由題意，臭氧發(fā)生器P有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，而光敏電阻有光照時(shí)電阻小，無光照時(shí)電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)．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(shí)，光敏電阻的電壓可忽略不計(jì)，根據(jù)臭氧發(fā)生器P電壓與電源電壓的關(guān)系，確定滑片的位置．

解答：解：（1）由題意分析：臭氧發(fā)生器P有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，而光敏電阻有光照時(shí)電阻小，無光照時(shí)電阻大，可以利用光敏電阻與之串聯(lián)，調(diào)節(jié)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(shí)，P的電壓為U_P=24V，由于R₁=100Ω＜＜R_P=10kΩ，光敏電阻的電壓相對(duì)于P而言，可忽略不計(jì)，設(shè)滑片應(yīng)調(diào)到離圖中A接線柱距離為xcm處，則
  

x

LAB

=

UP

E

得：x=

UP

E

LAB=

24

36

×12cm=8cm
故答案為：
（1）電路如框圖所示
（2）8

點(diǎn)評(píng)：本題考查電路的設(shè)計(jì)能力，關(guān)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．