Question

【題目】天然氣已走進(jìn)千家萬戶，為百姓提供生活便利，但天然氣使用不當(dāng)造成的泄漏會(huì)嚴(yán)重威脅生命財(cái)產(chǎn)安全。小華同學(xué)針對(duì)這一問題設(shè)計(jì)了天然氣泄露檢測(cè)器，其原理如圖甲所示。R1為“氣敏傳感器”，它的阻值R1與天然氣濃度β的關(guān)系如圖乙所示。R2為定值電阻，其阻值為15Ω，電源電壓恒為6V．已知天然氣濃度不高于1%時(shí)為安全濃度，超過1%時(shí)為危險(xiǎn)濃度。閉合開關(guān)后，以下說法正確的是

A. 天然氣濃度越高，電流表示數(shù)越大，電壓表的示數(shù)越小

B. 電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，天然氣濃度處于危險(xiǎn)濃度

C. 當(dāng)電壓表的示數(shù)小于2.4V，天然氣濃度超過1%

D. 電壓表示數(shù)為3V時(shí)，R2消耗的電功率為1.2W

Answer 1

【答案】AC

【解析】

由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，

A、由圖乙可知，R1的阻值隨天然氣濃度的增大而減小，當(dāng)天然氣濃度越高時(shí)，電阻R1的阻值越小，電路的總電阻越小，電源電壓恒定，由歐姆定律可知，電路中電流越大，即電流表示數(shù)越大，再由串聯(lián)電路的分壓原理知，R1分得電壓減小，即電壓表示數(shù)越小，故A正確；

B、當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，電路中的總電阻R＝＝＝30Ω，則R1的阻值R1＝R﹣R2＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，由圖乙可知，此時(shí)天然氣的濃度為0.75%，未超過1%，此時(shí)處于安全濃度，故B錯(cuò)誤；

C、由圖乙可知，天然氣的濃度超過1%時(shí)，R1的阻值R1′＜10Ω，此時(shí)電路中的電流I′＞＝＝0.24A，由歐姆定律可得，此時(shí)電阻R2兩端的電壓U2＞I′R2＝0.24A×15Ω＝3.6V，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各個(gè)電阻兩端的電壓之和可知：U1＜U﹣U2＝6V﹣3.6V＝2.4V，即電壓表的示數(shù)小2.4V，故C正確；

D、當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，定值電阻R2兩端的電壓U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，此時(shí)R2消耗的電功率P2＝＝＝0.6W，故D錯(cuò)誤。