题目内容
【题目】汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，阳湖中学物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路．在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻R0的阻值随有害尾气深度变化的部分数据如下表所示．已知电源电压12V恒定不变，R1为定值电阻，R0为气敏电阻．
有害气体浓度/%Vol | … | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | … |
Ro/Ω | … | 5.2 | 3.9 | 3 | 2.5 | 2 | … |
⑴ 测试过程中，当电压表读数为6V时，电流表的读数为1A，求电阻R1的阻值．
⑵ 当这种有害尾气深度增大到10%Vol时，求电压表的示数．
⑶ 当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气的深度是多少．
【答案】⑴ 6Ω； ⑵ 4V； ⑶ 15%VOL
【解析】
（1）根据串联电路电压的规律可知，R1的电压：U1=U-U0=12V-6V=6V，根据欧姆定律可得，R1的阻值：R1=
6
；
（2）由表中数据知，当浓度为10%VOL时，R0=3Ω，则串联电路的总电阻：R=R0+R1=3Ω+6Ω=9，此时电路中的电流：I′=
A，所以电压表示数：U0′=I′R0=
A
3Ω
4V；
（3）当电路消耗的总功率为18W时，此时电路中的电流：I总
，此时R1的电压：U1′=I总R1=1.5A×6Ω=9V，根据串联电路电压的规律可得，则R0的电压：U0″=12V-9V=3V，此时气敏电阻的阻值：R0″=
Ω，查表可知：有害尾气的浓度为15%VOL．
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