Question

11．如图是煤气泄漏报警装置原理图，R₁是对煤气敏感的半导体元件，其电阻随煤气浓度的增加而减小，R₂是一可变电阻．在ac间接12V的恒定电压，bc间接报警器．当煤气浓度增加到一定值时报警器发出警告．则（　　）

• A． 减小R₂的阻值，b点的电势升高
• B． 当煤气的浓度升高时，b点的电势降低
• C． 适当减小ac间的电压，可以提高报警器的灵敏度
• D． 调节R₂的阻值能改变报警器启动时煤气浓度的临界值

Answer 1

分析 由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压；如果测试时电压表示数越大，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，说明酒精气体传感器的电阻越小，而酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，据此判断测试到的酒精气体浓度大小．

解答 解：A、由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，bc之间的电压等于变阻器两端的电压；${U}_{bc}=I•R=\frac{E•R}{R+{R}_{CO}}$，变形得：${U}_{bc}=\frac{E}{1+\frac{{R}_{CO}}{R}}$；当减小R₂的阻值时，b点的电势差小；故A错误；
B、增当一氧化碳的浓度升高时，R_CO减小，bc之间的电压等于变阻器两端的电压；${U}_{bc}=I•R=\frac{E•R}{R+{R}_{CO}}$；浓度升高，则R_C0减小，故b点的电势升高．则可以改变报警器启动时的煤气浓度的临界值；故B错误，D正确；
C、由A中的推导可知：${U}_{bc}=\frac{E}{1+\frac{{R}_{CO}}{R}}$ ②，要提高气敏传感器的灵敏度，可以采用的方法有：增大电源的电动势（ac之间的电压）、或增大变阻器R的电阻值．故C错误，故选：D．

点评 对于传感器，关键是理解其工作原理，本题首先要读懂题意，抓住电导与浓度的关系，列出表达式，其次利用欧姆定律研究电压表示数与浓度的关系．