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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

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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.作业搜
氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30
Rx 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6V;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为0,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R.,其阻值为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0.25A,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,氧气浓度越低,电流表示数越___;要想实现“氧气浓度越高,电表示数越小”,应选用电压表与上述电路中的___并联.作业搜
▼优质解答
答案和解析
(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=
U
R
=
6V
10Ω
=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:
作业搜
(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=
Ux
Ix
=
4.5V
1.5A
=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:
作业搜
(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=
U
I
=
6V
0.24A
=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=
U
R
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
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