Question

【题目】汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。已知电源电压12V恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻。

有害尾气浓度/%Vol	…	5	7.5	10	12.5	15	…
R/Ω	…	5.2	3.9	3	2.5	2	…

（1）测试过程中，当电压表读数为7V时，电流表读数为1A，求电阻R0的阻值；
（2）当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，求电压表的示数（保留一位小数）；
（3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气浓度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：当电压表读数为7V时，电流表读数为1A时，可知电阻 R0两端的电压为5V，所以由欧姆定律可求得电阻R0的阻值为5Ω；
（2）解：当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，通过图示的表格中可以查出此时变阻器的电阻为R="2Ω" ，所以此时的总电阻为7Ω，可求出电路中的总电流为1.7A，所以得出电压表的示数为：U=IR=3.4V；
（3）解：当电路消耗的总功率为18W时，可求出此时电路中的总电阻为：R总=U2/P=8Ω，所以可知此时变阻器的电阻为3Ω，通过表格可以查出此时有害尾气浓度是10%Vol。
【解析】由图示可知，两个电阻是串联关系，电压表测变阻器两端的电压；当酒精的浓度不同时，气敏电阻阻值不同，对应的电流不同，利用欧姆定律计算相应的电流或电阻，利用电功率计算公式求总电阻.
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．