分析非线性电路元件 巩固电路知识

黄晓旦

(江苏省镇江市伯先中学 212000)

电阻是初中物理电学问题中的一种重要电路元件，在近几年的中考中，出题者已经不仅仅满足于线性电阻的考查.为了增加试题的新颖程度以及试题的含金量，更多的电路问题中会出现对于非线性电路元件的考查，而光敏电阻以及热敏电阻就是其中的重要代表，所以对这些非线性电路元件做一个系统的复习非常有必要.

一、真题引入

(2017南京市中考题)如图1所示，是一个照明系统模拟控制电路.已知电源电压U=4.5V，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”的字样，R3为光敏电阻，其阻值随着光照强度的变化遵循某一规律，部分数据如下表所示(相同条件下，光越强，光照度越大.光照单位为勒克斯，符号为lx，白天光照强度大于3lx)，当R1两端电压低至0.5 V时，控制开关自动启动照明系统(不考虑控制开关对虚线框内电路的影响).利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作.

光照度E/lx0.511.522.53光敏电阻R3阻值/Ω603020151210

(1)标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？

图1

(2)闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？

(3)要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能.

(4)本系统可调E0的最小值是____lx.

本题的新颖之处在于光敏电阻的引入，通过光敏电阻的引入，提高了题目的物理层次，不同于定值电阻的确定性，由于光敏电阻的不确定性，其电阻随着光照强度的变化也不断发生变化……