Question

小明制作氧气浓度探测器，过程如下：

（一）小明找来氧敏电阻Rx，其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示．其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，他对该电阻值进行测量．

氧气浓度/%	0	5	10	15	20	25	30
Rx/Ω	█	10	16	21	25	28	30

在集气瓶内，小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将Rx置于瓶内．甲图中电源电压恒为6V，①、②号导线已经连好．

（1）请用笔画线代替导线，在甲图中完成测量电路连接．

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至　　　　　　（A/B）端．

（3）闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0．小明取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为0；将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为6V．若电路只有一处故障，则电路故障为　　　　　　．

A．导线①断路 B．导线②断路 C．滑动变阻器内部断路 D．开关S内部断路

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，则氧气浓度为0时，Rx阻值为　　　　　　Ω．

（5）请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象．

（二）小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示，其中，电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为5Ω．

（6）小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸尽其中的空气，在对塑料袋儿呼气，闭合开关S，电流表的示数为0.24A．他呼出气体中氧气浓度为　　　　　　%；可见人呼吸时，　　　　　　（能/不能）将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳．

（7）小明制作的探测器工作时，氧气浓度越高，电流表示数越　　　　　　　．要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与上述电路中的　　　　　　并联．

Answer 1

 （1）电源的电压为6V，则电压表的量程选0～15V，且与氧敏电阻并联；由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，当氧气浓度为0时氧敏电阻的阻值小于10Ω，则通过氧敏电阻的电流应大于I===0.6A，则电流表的量程为0～3A，且与氧敏电阻并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）开关闭合前，保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的A端；

（3）电压表与开关两端的接线柱并联时示数为6V说明电压表两接线柱与电源之间是通路，且电压表是完好的，电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0，说明电路断路部位是开关断路，D选项符合；

（4）由图乙可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，

电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为4.5V，

则氧气浓度为0时，Rx===3Ω；

（5）氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象，如下图所示：

（6）由电路图可知，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.24A，电路中的总电阻：

R===25Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，Rx=R﹣R0=25Ω﹣5Ω=20Ω，

由图象可知，氧气的浓度约为14%，由此可知，人呼吸时，不能将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳；

（7）由表格数据可知，氧敏电阻随氧气浓度增大而增大，则氧气浓度越高，电路中的总电阻越大，

由I=可知，电路中电流表的示数越小，R0两端的电压越小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，Rx两端的电压越大，

要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与Rx并联．

故答案为：

（1）如上图所示；（2）A；（3）D；（4）3；（5）图象如上图所示；（6）14；不能；（7）小；Rx．