试题

如图所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图．其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R₁为光敏电阻，R₂为定值电阻，当有光照射时R₁=R₂．每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R₁的光线时，R₁的电阻值就增大，计数器就计数一次．请回答：
（1）．当扶梯上的顾客挡住由A射向R₁的光线时，光敏电阻R₁两端的电压将发生怎样的变化？R₁的功率怎样变化？
（2）．若已知自动扶梯满载时，相邻的两个顾客之间的距离均为50cm，扶梯运行的速度为1m/s．求计数器计数101次，所需用的时间．
（3）．若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20%，试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少．（客流量是指单位时间经过的顾客人数）

解：（1）当R₁的阻值变大时，因为I=

U

R1+R2

，所以I变小，
U₁=U-IR₂，I变小，所以R₁两端的电压变大．
光敏电阻R₁的功率：P₁=U₁I=U₁

U-U1

R2

=-

U 2 1

R2

+

U

R2

U1，所以，当U₁=

U

2

，U₁=U₂即R₁=R₂时R₁的功率最大，
因为当有光照射时R₁=R₂．挡住由A射向R₁的光线时，R₁的电阻值就增大，R₁与R₂就不相等了，所以R₁的功率变小．（2）计数器计数101次，所需用的时间：t=

S

V

=

(101-1)×0.5m

1m/s

=50s，
（3）平均客流量：K=

(101-1)人

50s

×20%×60s=24人/min．
答：（1）当扶梯上的顾客挡住由A射向R₁的光线时，光敏电阻R₁两端的电压将变大；R₁的功率将变小．
（2）计数器计数101次，所需用的时间50s．
（3）该商场自动扶梯上的平均客流量24人/min．
解：（1）当R₁的阻值变大时，因为I=

U

R1+R2

，所以I变小，
U₁=U-IR₂，I变小，所以R₁两端的电压变大．
光敏电阻R₁的功率：P₁=U₁I=U₁

U-U1

R2

=-

U 2 1

R2

+

U

R2

U1，所以，当U₁=

U

2

，U₁=U₂即R₁=R₂时R₁的功率最大，
因为当有光照射时R₁=R₂．挡住由A射向R₁的光线时，R₁的电阻值就增大，R₁与R₂就不相等了，所以R₁的功率变小．（2）计数器计数101次，所需用的时间：t=

S

V

=

(101-1)×0.5m

1m/s

=50s，
（3）平均客流量：K=

(101-1)人

50s

×20%×60s=24人/min．
答：（1）当扶梯上的顾客挡住由A射向R₁的光线时，光敏电阻R₁两端的电压将变大；R₁的功率将变小．
（2）计数器计数101次，所需用的时间50s．
（3）该商场自动扶梯上的平均客流量24人/min．