题目内容
14．
汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一．如图所示是有害尾气排放检测电路，电源电压为12V恒定不变，R0为定值电阻，气敏电阻R的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示：| 有害气体浓度/%Vol | … | 5 | 8.0 | 10 | 12.5 | 15 | … |
| R/Ω | … | 5.2 | 4.0 | 3 | 2.5 | 2 | … |
（2）当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，1分钟电路中电流做的总功为多少？
（3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气浓度是多少？
分析 由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出R0的阻值；
（2）由表格数据可知当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时R的阻值，根据电阻的串联求出电路中的总阻值，再根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电功；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出当电路消耗的总功率为18W时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R的阻值，然后根据表格数据得出有害尾气浓度．
解答 解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当电压表示数为8V时，R0两端的电压：
U0=U-UR=12V-8V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R0的阻值：
R0=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{4V}{1A}$=4Ω；
（2）由表格可知，当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时R的阻值为2Ω，
由串联电路的电阻特点可知：R总1=R1+R0=2Ω+4Ω=6Ω，
则1分钟电路中电流做的总功为W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总1}}$t=$\frac{（{12V）}^{2}}{6Ω}$×60s=1440J；
（3）当电路消耗的总功率为18W时，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电路中的总电阻：
R总2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{总2}}$=$\frac{（{12V）}^{2}}{18W}$=8Ω，
由串联电路的电阻特点可知：
R2=R总2-R0=8Ω-4Ω=4Ω，
由表格数据可知：有害尾气浓度为10%Vol．
答：（1）电阻R0的阻值为4Ω；
（2）当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，1分钟电路中电流做的总功为1440J；
（3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气浓度是8%Vol．
点评 本题考查串联电路的特点与欧姆定律的应用，根据表格获取信息是解题的前提与关键．
| A． | 一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动 | |
| B． | 一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 | |
| C． | 内能多的物体可以从内能少的物体吸收热量 | |
| D． | 沙漠的昼夜温差较大，其主要原因是沙的比热容较大 |
| A． | 电能的单位有：焦耳、千瓦时、度、瓦 | |
| B． | 可再生能源包括：石油、风能、太阳能、核能 | |
| C． | 微观粒子按尺度大小顺序排列：原子、原子核、电子 | |
| D． | 能够导电的物体：人体、塑料直尺、食盐水溶液、金属笔套 |
在研究牛顿第一定律的实验中，如图所示，用同一小车从同样斜面的同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，分别停止在如图所示的位置：