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10Ω﹣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電流表的示數變小
②電壓表示數與電流表示數的比值不變
③電壓表示數的范圍為8V﹣9.6V
④電阻R0消耗的電功率范圍為0.4W﹣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】解：由電路圖可知，R0與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）當環境的酒精氣體的濃度增大時，R0阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，由I= 可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大，故①錯誤；由R= 可知，電壓表示數與電流表示數的比值等于R的阻值，則電壓表示數與電流表示數的比值不變，故②正確；（2）當R0=10Ω時，電路中的總電阻最小，電路中的電流最大，即經過R0的電流最大，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，經過R0的電流最大，I大= = =0.24A， 則電壓表的最大示數為：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：I小= = =0.2A，
則電壓表的最小示數為：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，
所以，電壓表示數的范圍為8V﹣9.6V，故③正確；
R0消耗的電功率：PR0小=（I小）2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，
所以，電阻R0消耗的功率范圍為0.4W～0.576W，故④錯誤．
故選C．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．