Question

【題目】天然氣已走進千家萬戶，為百姓提供生活便利，但天然氣使用不當造成的泄漏會嚴重威脅生命財產安全。小華同學針對這一問題設計了天然氣泄露檢測器，其原理如圖甲所示。R1為“氣敏傳感器”，它的阻值R1與天然氣濃度β的關系如圖乙所示。R2為定值電阻，其阻值為15Ω，電源電壓恒為6V．已知天然氣濃度不高于1%時為安全濃度，超過1%時為危險濃度。閉合開關后，以下說法正確的是

A. 天然氣濃度越高，電流表示數越大，電壓表的示數越小

B. 電流表的示數為0.2A時，天然氣濃度處于危險濃度

C. 當電壓表的示數小于2.4V，天然氣濃度超過1%

D. 電壓表示數為3V時，R2消耗的電功率為1.2W

Answer 1

【答案】AC

【解析】

由圖甲可知，兩電阻串聯，電壓表測R1兩端電壓，電流表測電路中電流，

A、由圖乙可知，R1的阻值隨天然氣濃度的增大而減小，當天然氣濃度越高時，電阻R1的阻值越小，電路的總電阻越小，電源電壓恒定，由歐姆定律可知，電路中電流越大，即電流表示數越大，再由串聯電路的分壓原理知，R1分得電壓減小，即電壓表示數越小，故A正確；

B、當電流表的示數為0.2A時，電路中的總電阻R＝＝＝30Ω，則R1的阻值R1＝R﹣R2＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，由圖乙可知，此時天然氣的濃度為0.75%，未超過1%，此時處于安全濃度，故B錯誤；

C、由圖乙可知，天然氣的濃度超過1%時，R1的阻值R1′＜10Ω，此時電路中的電流I′＞＝＝0.24A，由歐姆定律可得，此時電阻R2兩端的電壓U2＞I′R2＝0.24A×15Ω＝3.6V，根據串聯電路的總電壓等于各個電阻兩端的電壓之和可知：U1＜U﹣U2＝6V﹣3.6V＝2.4V，即電壓表的示數小2.4V，故C正確；

D、當電壓表示數為3V時，定值電阻R2兩端的電壓U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，此時R2消耗的電功率P2＝＝＝0.6W，故D錯誤。