如图 1 所示, R G 是光敏电阻, R 是阻值为 10kΩ 的定值电阻,电源电压 U =9V 。光敏电阻 R G 的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为 Lux )关系如图 2 所示,当照度增大时, R G 的阻值将 ___________ 。小芳将量程为 3V 的电压表接入图 1 电路,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在 ___________ 两端,能够测量的最大照度为 ___________Lux 。改装完成后,若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为 12V ~ 15V ),且将 R 换为可调电阻(调节范围为 5kΩ ~ 20kΩ ),则该装置所能测量的最大照度为 ___________Lux 。
变小 定值电阻 R 1.2 1.4
【详解】 [1] 由图 2 知道,光敏电阻 R G 的阻值随光的照度的增大而变小。
[2] 由图 1 知道,两电阻串联,又知道光敏电阻 R G 的阻值随光的照度的增大而变小,根据串联分压原理,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,应将电压表并联在定值电阻 R 的两端。
[3] 当电压表达到 3V 时,电路中的电流为
R G 两端的电压为
U RG = U ﹣ U R =9V ﹣ 3V=6V
R G 的阻值
对照图 2 知道,此时的最大照度为 1.2Lux 。
[4] 换成可调电源和可调电阻后,为提高最大照度,应选择较小的电源电压和较小的定值电阻,当电源电压为 12V ,电阻调至 5kΩ 时,电压表仍并联在可调电阻的两端,当电压表示数达到 3V 时,电路中的电流
R G 两端的电压为
U RG ′= U ′ ﹣ U R ′=12V ﹣ 3V=9V
R G 的阻值
对照图 2 知道,此时能测量的最大照度为 1.4Lux 。