Question

【題目】某次旅游，密閉大巴內(nèi)坐滿了游客，司機(jī)忘了打開(kāi)換氣設(shè)備，時(shí)間一久，車內(nèi)二氧化碳濃度上升，令人頭暈?zāi)X脹，為此，小明設(shè)計(jì)了車載自動(dòng)換氣設(shè)備。

（1）小明找來(lái)二氧化碳?xì)饷綦娮?/span>Rx，其阻值與空氣中二氧化碳濃度的關(guān)系如下表所示，其中二氧化碳濃度為0時(shí)，Rx阻值模糊不清．小明首先對(duì)該電阻阻值進(jìn)行測(cè)量，他將空氣通過(guò)氫氧化鈉溶液后得到二氧化碳濃度為0的空氣，并收集于集氣瓶中，再將Rx置于其中。

二氧化碳濃度/%	0	5	10	15	20	25	30
Rx/Ω		28	22	17	13	10	8

①圖甲中電源電壓恒為6V，請(qǐng)以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成電路圖剩余部分的連接．（要求：滑片P向B端移動(dòng)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)都變大）

（____________）

②開(kāi)關(guān)S閉合前，滑片P應(yīng)移至______（選填“A”或“B”）端。

③閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)．若電路中只有一處故障，則可能為_______。

A．S斷路 B．R＇斷路 C．Rx短路 D．Rx斷路

④排除故障后，移動(dòng)滑片P，電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示，可計(jì)算出，二氧化碳為0時(shí)，Rx的阻值為______Ω。

⑤請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫(huà)出Rx阻值與空氣中二氧化碳濃度的關(guān)系圖象。

（____________）

（2）小明利用電磁繼電器設(shè)計(jì)車載自動(dòng)換氣設(shè)備，如圖丁所示，控制電路包括：定值電阻R0，二氧化碳?xì)饷綦娮?/span>Rx，電磁繼電器的線圈電阻不計(jì)，線圈電流大于0.1A時(shí)銜鐵被吸下，線圈電流小于0.1A銜鐵被彈回；受控電路包括：恒為24V的蓄電池，額定電壓均為24V的綠燈、紅燈、換氣閥。

①請(qǐng)以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成電路連接，要求：閉合開(kāi)關(guān)S，周圍空氣中二氧化碳濃度小于10%時(shí)，綠燈亮；大于10%時(shí)，紅燈亮且換氣扇正常工作．

（____________）

②定值電阻R0的阻值應(yīng)為______Ω。

Answer 1

【答案】 A D 35 38

【解析】

（1）①用伏安法測(cè)電阻大小，電流表要串聯(lián)在電路中，由圖乙可知，電壓表選用大量程，電流表選用小量程，因要求滑片P向B端移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大，則電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR，待測(cè)電阻的電壓變大，電壓表示數(shù)變大，故電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，如圖所示：

②開(kāi)關(guān)S閉合前，滑片P應(yīng)移至陰性阻值最大處，即A端；

③A、S斷路，電路是斷路，電流表和電壓表都沒(méi)有示數(shù)，故A錯(cuò)誤；

B、R＇斷路，整個(gè)電路斷路，電流表、電壓表都無(wú)示數(shù)，故B錯(cuò)誤；

C、Rx短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表沒(méi)有示數(shù)，故C錯(cuò)誤；

D、Rx斷路，電路斷路，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表有示數(shù)，故D正確；

④圖中電壓表選用大量程，分度值為0.5V，示數(shù)為為3.5V；電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.1A，由歐姆定律，待測(cè)電阻Rx==35Ω；

⑤由表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中確定對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來(lái)，如下圖所示：

（2）①閉合開(kāi)關(guān)S，因周圍空氣中二氧化碳濃度越大，氣敏電阻越小，當(dāng)大于10%時(shí)，電阻小于某一值，電流大于0.1A，電磁鐵將銜鐵吸下，紅燈亮且換氣扇正常工作，同時(shí)綠燈斷開(kāi)不亮；當(dāng)周圍空氣中二氧化碳濃度小于10%時(shí)，電阻大于某一值，電流小于0.1A，綠燈亮；將控制電路與電源串聯(lián)起來(lái)；電流小于0.1A時(shí)，上觸點(diǎn)與銜鐵接觸，綠燈與電源連接，綠燈亮；電流大于0.1A時(shí)，磁鐵將銜鐵吸下，下觸點(diǎn)與銜鐵接觸，上觸點(diǎn)與銜鐵分離，紅燈與換氣扇并聯(lián)，紅燈亮且換氣扇正常工作，綠燈斷路；電路連接如下圖所示：

②由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)周圍空氣中二氧化碳濃度為10%時(shí)，氣敏電阻大小為R′x=22Ω，電路中電流I=0.1A，根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)規(guī)律，R0==-22Ω=38Ω。