Question

【题目】天然气已走进千家万户，为百姓提供生活便利，但天然气使用不当造成的泄漏会严重威胁生命财产安全。小华同学针对这一问题设计了天然气泄露检测器，其原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的阻值R1与天然气浓度β的关系如图乙所示。R2为定值电阻，其阻值为15Ω，电源电压恒为6V．已知天然气浓度不高于1%时为安全浓度，超过1%时为危险浓度。闭合开关后，以下说法正确的是

A. 天然气浓度越高，电流表示数越大，电压表的示数越小

B. 电流表的示数为0.2A时，天然气浓度处于危险浓度

C. 当电压表的示数小于2.4V，天然气浓度超过1%

D. 电压表示数为3V时，R2消耗的电功率为1.2W

Answer 1

【答案】AC

【解析】

由图甲可知，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，

A、由图乙可知，R1的阻值随天然气浓度的增大而减小，当天然气浓度越高时，电阻R1的阻值越小，电路的总电阻越小，电源电压恒定，由欧姆定律可知，电路中电流越大，即电流表示数越大，再由串联电路的分压原理知，R1分得电压减小，即电压表示数越小，故A正确；

B、当电流表的示数为0.2A时，电路中的总电阻R＝＝＝30Ω，则R1的阻值R1＝R﹣R2＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，由图乙可知，此时天然气的浓度为0.75%，未超过1%，此时处于安全浓度，故B错误；

C、由图乙可知，天然气的浓度超过1%时，R1的阻值R1′＜10Ω，此时电路中的电流I′＞＝＝0.24A，由欧姆定律可得，此时电阻R2两端的电压U2＞I′R2＝0.24A×15Ω＝3.6V，根据串联电路的总电压等于各个电阻两端的电压之和可知：U1＜U﹣U2＝6V﹣3.6V＝2.4V，即电压表的示数小2.4V，故C正确；

D、当电压表示数为3V时，定值电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，此时R2消耗的电功率P2＝＝＝0.6W，故D错误。