Question

【题目】如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω﹣20Ω，电压表接入电路的量程为0﹣15V，电流表接入电路的量程为0﹣0.6A．闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是（ ） ①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8V﹣9.6V
④电阻R0消耗的电功率范围为0.4W﹣0.8W．

A.只有①②正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②③④正确

Answer 1

【答案】C
【解析】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）当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；由R= 可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确；（2）当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0的电流最大，I大= = =0.24A， 则电压表的最大示数为：U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V，
R0消耗的电功率：PR0大=（I大）2R0=（0.24A）2×10Ω=0.576W，
当R0大=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，
电路中的最小电流：I小= = =0.2A，
则电压表的最小示数为：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，
所以，电压表示数的范围为8V﹣9.6V，故③正确；
R0消耗的电功率：PR0小=（I小）2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，
所以，电阻R0消耗的功率范围为0.4W～0.576W，故④错误．
故选C．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： 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）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．