Question

【題目】如圖為一種測量酒精氣體濃度的工作原理圖，電源電壓恒為12V，定值電阻R=40Ω，R0是酒精氣敏電阻，阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，其阻值變化范圍為10-20Ω，電壓表接入電路的量程為0-15V，電流表接入電路的量程為0-0.6A。閉合開關S，當環(huán)境的酒精氣體的濃度增大時，下列說法正確的是

①電流表的示數(shù)變小

②電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變

③電壓表示數(shù)的范圍為8-9.6V

④電阻R0消耗的電功率范圍為0.4-0.8W

A. 只有①②正確

B. 只有①④正確

C. 只有②③正確

D. 只有②③④正確

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)題中“酒精氣敏電阻的阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小”可知，本題考查電路動態(tài)分析，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知R兩端的電壓變化，運用歐姆定律結合R的阻值判斷電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變化；根據(jù)歐姆定律得到電壓表示數(shù)的變化范圍，根據(jù)電功率的公式得到電阻R0消耗的電功率范圍。

由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
當環(huán)境的酒精氣體的濃度增大時，R0阻值減小，由可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故①錯誤；

根據(jù)可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值，則電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變，故②正確；

當R0=10Ω時，電路中的總電阻最小，電路中的電流最大，即經(jīng)過R0的電流最大，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，經(jīng)過R0的電流最大，，則電壓表的最大示數(shù)為：U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V，R0消耗的電功率：PR0大=（I大）2R0=（0.24A）2×10Ω=0.576W，當R0大=20Ω時，電路中的總電阻最大，電路中的電流最小，電路中的最小電流：，則電壓表的最小示數(shù)為：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，
所以，電壓表示數(shù)的范圍為8V-9.6V，故③正確；

R0消耗的電功率：PR0小=（I小）2R0=（0.2A）2×20Ω=0.8W，所以，電阻R0消耗的功率范圍為0.576W～0.8W，故④錯誤。

故選C。