Question

【題目】汽車尾氣是造成霧霾指數(shù)PM2.5升高的原因之一，某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的有害尾氣排放檢測(cè)電路。在一項(xiàng)針對(duì)某種有害尾氣濃度進(jìn)行的測(cè)試中，氣敏電阻的阻值隨有害尾氣濃度變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。已知電源電壓12V恒定不變，R0為定值電阻，R為氣敏電阻。

有害尾氣濃度/%Vol	…	5	7.5	10	12.5	15	…
R/Ω	…	5.2	3.9	3	2.5	2	…

（1）測(cè)試過程中，當(dāng)電壓表讀數(shù)為7V時(shí)，電流表讀數(shù)為1A，求電阻R0的阻值；
（2）當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí)，求電壓表的示數(shù)（保留一位小數(shù)）；
（3）當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí)，有害尾氣濃度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)電壓表讀數(shù)為7V時(shí)，電流表讀數(shù)為1A時(shí)，可知電阻 R0兩端的電壓為5V，所以由歐姆定律可求得電阻R0的阻值為5Ω；
（2）解：當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí)，通過圖示的表格中可以查出此時(shí)變阻器的電阻為R="2Ω" ，所以此時(shí)的總電阻為7Ω，可求出電路中的總電流為1.7A，所以得出電壓表的示數(shù)為：U=IR=3.4V；
（3）解：當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí)，可求出此時(shí)電路中的總電阻為：R總=U2/P=8Ω，所以可知此時(shí)變阻器的電阻為3Ω，通過表格可以查出此時(shí)有害尾氣濃度是10%Vol。
【解析】由圖示可知，兩個(gè)電阻是串聯(lián)關(guān)系，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓；當(dāng)酒精的濃度不同時(shí)，氣敏電阻阻值不同，對(duì)應(yīng)的電流不同，利用歐姆定律計(jì)算相應(yīng)的電流或電阻，利用電功率計(jì)算公式求總電阻.
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．