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-
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
(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=
U |
R |
由R=
U |
I |
(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=
U |
R0小+R |
12V |
10Ω+40Ω |
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=
U |
R0大+R |
12V |
20+40Ω |
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.
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