题目内容

【题目】如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10-20Ω,电压表接入电路的量程为0-15V,电流表接入电路的量程为0-0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是

①电流表的示数变小

②电压表示数与电流表示数的比值不变

③电压表示数的范围为8-9.6V

④电阻R0消耗的电功率范围为0.4-0.8W

A. 只有①②正确

B. 只有①④正确

C. 只有②③正确

D. 只有②③④正确

【答案】C

【解析】

根据题中酒精气敏电阻的阻值随酒精气体的浓度增大而减小可知,本题考查电路动态分析,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化,运用欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化;根据欧姆定律得到电压表示数的变化范围,根据电功率的公式得到电阻R0消耗的电功率范围。

由电路图可知,R0R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当环境的酒精气体的浓度增大时,R0阻值减小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故①错误;

根据可知电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故②正确;

R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,经过R0的电流最大,,则电压表的最大示数为:U最大=IR=0.24A×40Ω=9.6VR0消耗的电功率:PR0=I2R0=0.24A2×10Ω=0.576W,当R0=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:,则电压表的最小示数为:U最小=IR=0.2A×40Ω=8V
所以,电压表示数的范围为8V-9.6V,故③正确;

R0消耗的电功率:PR0=I2R0=0.2A2×20Ω=0.8W,所以,电阻R0消耗的功率范围为0.576W0.8W,故④错误。

故选C

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