邵阳市博物馆某展览厅(如图甲所示)为保护展品，拟采用某种材料设置调光天窗，该材料用到一种光敏电阻，其阻值随光照强度E(E越大表示光照越强，其国际单位为 cd)的变化如图乙所示。当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图丙所示，为变阻器，为光敏电阻，P为电磁铁，其线圈电阻 Rp为15Ω，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压则：

1. 邵阳市博物馆某展览厅(如图甲所示)为保护展品，拟采用某种材料设置调光天窗，该材料用到一种光敏电阻，其阻值随光照强度E(E越大表示光照越强，其国际单位为 cd)的变化如图乙所示。当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图丙所示， $\text{[math]}$ 为变阻器， $\text{[math]}$ 为光敏电阻，P为电磁铁，其线圈电阻 Rp为15Ω，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压 $\text{[math]}$ 则：

(1) 图丙中的L代表的是安装在展厅内的22盏“220 V 2 W”节能灯，这些节能灯同时正常工作5小时消耗多少度电? 保险丝的熔断电流I不低于多少?

(2) 当外界光照强度达到2cd时，电动卷帘便开始工作，则. $\text{[math]}$ 的阻值应调为多少?

【考点】

电阻和电阻的串联、并联; 欧姆定律及其应用; 电功率计算公式的应用;

【答案】

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解答题困难

1. 工程设计是一个迭代更新的过程。为实现窗帘升降的自动化，小科设计的电路从图甲设计①到设计②，实现了窗帘升降电动化，后加入电磁铁、光敏电阻Rₓ、保护电阻R₀等元件，设计了设计③电路，实现窗帘能根据户外光强度一键(S₂)控制升或降。闭合开关S₂ ，当光线较强时，电动机控制窗帘上升，当光线较弱时，电动机控制窗帘下降。

(1) 图甲中，设计②比设计①多了一个电源，能达到通过切换开关改变，从而改变电动机转向的目的。

(2) 光敏电阻Rx 的阻值随光照强度E(单位：cd)的变化如图乙所示，结合光敏电阻的特点，可推断当设计③中闭合开关S₂时，工作电路中U₂正常供电，则电动机转动实现窗帘自动(填“上升”或“下降”)。

(3) 在设计③中，控制电路电压为6 V，保护电阻 R₀为6Ω，线圈电阻忽略不计。当电流表示数为0.5 A时，电磁铁将吸引衔铁改变电动机的转向，从而调整窗帘的升降。请根据图乙，求出引起电动机转向发生变化的光照强度。(要求写出计算过程)

(4) 若要使窗帘在光照强度更高时才开始改变电动机转向，可采取的措施如等(写出一种即可)。

解答题普通

2. 如图甲所示，是表示自动测定油箱内油面高度的装置．当油箱内油面高度在最高达1.2m，最低为0.2m位置时，可使R的电阻值在5～25Ω范围内变化，R₀=5Ω是附加电阻，A为油量表，它实际是一只量程为0～0.6A的电流表．电源电压为6V且恒定不变。

(1) 如图甲所示，若此油箱内油面为最高值1.2m时，请计算电路中的电流。

(2) 如图甲所示，某同学测量时，发现指针指在0.4 A的位置，请计算此时 R消耗的功率。

(3) 如果将电压表也改成油量表(如图乙、丙所示)，下列关于甲、乙、丙改装好的油量表的表盘刻度的说法中正确的有(填字母)。

A.油量表 Ⅰ刻度是均匀的

B.油量表Ⅰ刻度是不均匀的

C.油量表Ⅱ刻度是均匀的

D.油量表Ⅱ刻度是不均匀的

E.油量表Ⅲ刻度是均匀的

F.油量表Ⅲ刻度是不均匀的

解答题普通

3. 如图所示是简易欧姆表的原理图，其中G是满偏电流I_g=3mA，内阻R_g=100Ω的表头（电流计），R调零电阻，电源电动势（电压）为1.5V，电源内阻r=10Ω，现将红黑两支表笔直接相连，调节R使得电流计达到满偏电流，问：

(1) 将红、黑表笔直接相连，电流计达到满偏电流时，R的阻值为多少?

(2) 红黑两表笔间连入电阻R₁和R₂为多大时，电流计显示1mA和2mA？

(3) 结合电流计的电流为3mA、2mA、1mA时对应红黑表笔间所连电阻的大小，说明由电流计改装成的欧姆表刻度线是否均匀？

解答题困难