跟踪训练1(2025·福建中考)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,光敏电阻的阻值$R$随光照强度的变化关系如图乙所示。当电流表示数大于某一值$I_0$时触发报警,$I_0$时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是(

A.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
B.增大电阻箱的阻值可增大警戒光照强度
C.电阻箱的阻值一定时,光照强度越大,通过电阻箱的电流越大
D.电阻箱的阻值一定时,光照强度越大,电流表示数越小
B
)A.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
B.增大电阻箱的阻值可增大警戒光照强度
C.电阻箱的阻值一定时,光照强度越大,通过电阻箱的电流越大
D.电阻箱的阻值一定时,光照强度越大,电流表示数越小
答案
B 解析 由题图乙知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,A错误。由题图甲知光敏电阻和电阻箱并联,电流表测量干路中的电流,对于电流表示数等于$I_0$时的情况,若增大电阻箱的阻值,由$I=\frac{U}{R}$可知通过电阻箱的这一支路的电流变小,则通过光敏电阻的电流变大,由欧姆定律知光敏电阻的阻值变小,警戒光照强度增大,B正确。电阻箱的阻值一定时,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知通过电阻箱的电流不变,C错误。电阻箱的阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,由$I=\frac{U}{R}$可知通过光敏电阻的电流越大,电流表的示数变大,D错误。
解析
【分析】
首先明确电路结构:图甲中电阻箱与光敏电阻并联,电流表测量干路电流;结合图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小。解题时需利用并联电路“各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和”的特点,结合欧姆定律分析各选项。
【解析】
1. 分析选项A:由图乙可知,光照强度增大时,光敏电阻的阻值R减小,因此A错误。
2. 分析选项B:警戒电流为$I_0$(干路电流),当电阻箱阻值增大时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻箱支路的电流$I_1=\frac{U}{R_{箱}}$会变小;由于干路电流$I_0=I_1+I_2$($I_2$为光敏电阻支路电流),要保持干路电流为$I_0$,则光敏电阻支路电流$I_2$需变大;再根据$I_2=\frac{U}{R_{光}}$,电源电压$U$不变,$I_2$变大说明光敏电阻阻值$R_{光}$变小,对应光照强度增大,即警戒光照强度增大,因此B正确。
3. 分析选项C:电阻箱阻值一定时,电源电压$U$不变,根据$I=\frac{U}{R}$,通过电阻箱的电流$I_1=\frac{U}{R_{箱}}$保持不变,因此C错误。
4. 分析选项D:电阻箱阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻阻值$R_{光}$越小;根据$I_2=\frac{U}{R_{光}}$,光敏电阻支路电流$I_2$变大;干路电流$I=I_1+I_2$,$I_1$不变、$I_2$变大,故电流表示数变大,因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、光敏电阻特性
【点评】
本题结合并联电路规律、欧姆定律和光敏电阻的阻值变化特性,考查电路动态分析能力,需理清各支路电流与干路电流的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:图甲中电阻箱与光敏电阻并联,电流表测量干路电流;结合图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小。解题时需利用并联电路“各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和”的特点,结合欧姆定律分析各选项。
【解析】
1. 分析选项A:由图乙可知,光照强度增大时,光敏电阻的阻值R减小,因此A错误。
2. 分析选项B:警戒电流为$I_0$(干路电流),当电阻箱阻值增大时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻箱支路的电流$I_1=\frac{U}{R_{箱}}$会变小;由于干路电流$I_0=I_1+I_2$($I_2$为光敏电阻支路电流),要保持干路电流为$I_0$,则光敏电阻支路电流$I_2$需变大;再根据$I_2=\frac{U}{R_{光}}$,电源电压$U$不变,$I_2$变大说明光敏电阻阻值$R_{光}$变小,对应光照强度增大,即警戒光照强度增大,因此B正确。
3. 分析选项C:电阻箱阻值一定时,电源电压$U$不变,根据$I=\frac{U}{R}$,通过电阻箱的电流$I_1=\frac{U}{R_{箱}}$保持不变,因此C错误。
4. 分析选项D:电阻箱阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻阻值$R_{光}$越小;根据$I_2=\frac{U}{R_{光}}$,光敏电阻支路电流$I_2$变大;干路电流$I=I_1+I_2$,$I_1$不变、$I_2$变大,故电流表示数变大,因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、光敏电阻特性
【点评】
本题结合并联电路规律、欧姆定律和光敏电阻的阻值变化特性,考查电路动态分析能力,需理清各支路电流与干路电流的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
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