题目内容

10.小华设计一个天然气泄漏检测电路(如图甲所示).R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,电源电压恒定不变.随着天然气浓度的增大,下列说法中正确的是:(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电阻R0是多余的
C.气敏电阻R两端的电压变大
D.电阻R0消耗的功率变大,电路总功率变大

分析 由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化,再根据根据公式P=UI求出电路总功率的变化.

解答 解:A、由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
由乙图可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻R的阻值变小,电路中的总电阻变小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;
B、在电路中,电阻R0起到分压作用,保护电路,避免当天然气浓度过大时,电路中因电流变大而烧坏电源或电路,故B错误;
C、根据串联电路的电压关系可知,电阻R0两端的电压变大,则气敏电阻R两端的电压变小,故C错误;
D、已知R0两端的电压变大,电流变大,由P=UI可知,其消耗的电功率变大;
根据公式P=UI可知,电源电压不变,电路中的电流变大,此时电路消耗的总功率增大;故D正确.
故选AD.

点评 本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用,从图中得出气敏电阻的阻值与浓度的变化关系是本题的突破口.

练习册系列答案
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19.以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段,根据题意回答或者解决有关问题.实验器材:学生电源(电压限取6V挡)、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器、开关和若干导线,另有各种规格的定值电阻可供任意选用(均标注电阻值和允许通过的最大电流值).制作要求:亮度可连续调节;在调光的整个过程中,灯两端的电压不超过2.5V.
活动过程:
(1)计算出小灯泡正常发光时的电阻为10Ω.
(2)小强连接的电路图如图1所示.但不少同学认为该调光灯不符合制作要求.请你指出不符合要求之处:滑动变阻器滑片不能随意向右移,否则灯泡两端的电压会超过2.5V(或在调节的过程中,灯泡两端的电压可能会超过2.5V).
(3)小玲同学认为:可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0(如图2)就能符合要求.请你根据题意和有关计算,确定R0的规格是:阻值为14,允许通过的最大电流0.25A.
(4)还有同学提出另一种改进方案:如果不串联定值电阻,可以增加一个电学器材,在滑动变阻器的适当位置上做标记(或加一个限位装置)限制它的调节范围.请回答你选用何种器材,如何找出滑动变阻器上的标记.需要电压表,将电压表并联在灯泡两端,在调光过程中,观察到电压表的示数为2.5V时,在变阻器上做标记.

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