Question

【题目】汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，某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。有害气体浓度显示器是由电流表改装成（电阻不计）。气敏电阻R的阻值随有害尾气浓度C变化的关系为一次函数，部分数据如下表所示。已知电源电压7V恒定不变，定值电阻R0的规格为“5Ω 1A”。

（1）R0上允许消耗的最大功率是多少___________？

（2）分析表格数据可知：气敏电阻R的数值随有害尾气浓度C的数值变化的关系式是R=_____。

（3）该有害气体浓度显示器的量程是多少_________？

（4）若要增大该有害气体浓度显示器的量程，请说出两种改进方法__________。

Answer 1

【答案】 5W ﹣0.2Ω/%Vol×C+5Ω 15%Vol 方法一：换R0，增大 R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压

【解析】 (1)电阻R0中允许通过的最大电流：I0＝1A，R0上允许消耗的最大功率：P0＝U0I0＝I20R0＝(1A)2×5Ω＝5W；(2) 气敏电阻R的阻值随有害尾气浓度C变化的关系为一次函数，设为R＝kC+b，由表格数据可知，有害尾气浓度C为0时，R＝5Ω，即b＝5,有害尾气浓度C为2.5时，R＝4.5Ω，即4.5＝ k2.52.5，解得k＝-0.2,故气敏电阻R的数值随有害尾气浓度C的数值变化的关系式是： R＝5－0.2C； (3)当电路中的电流为1A时，电路中的总电阻：R总＝＝7Ω，则此时气敏电阻R的阻值：R′＝R总R0＝7Ω5Ω＝2Ω，由R＝5－0.2C可得,最大浓度C大＝15%Vol，所以，该显示器的量程是0-15%Vol；(4)要增大该测力计的量程,由R＝5－0.2C知,应减小R值,即增大R0的阻值；允许通过最大电流一定，所以可换电源，减小电源电压达到目的。