Question

【題目】小明制作氧氣濃度探測器，過程如下：

（一）小明找來氧敏電阻Rx，其電阻值與空氣中氧氣濃度的關(guān)系如表格所示。其中，氧氣濃度為0時，氧敏電阻的阻值模糊不清，他對該電阻值進行測量。

氧氣濃度/%	0	5	10	15	20	25	30
R/Ω		10	16	21	25	28	30

在集氣瓶內(nèi)，小明通過木炭燃燒制得氧氣濃度為零的空氣，再將Rx置于瓶內(nèi).甲圖中電源電壓恒為6V，①、②號導線已經(jīng)連好。

(1)請用筆畫線代替導線，在甲圖中完成測量電路連接。

（______）

(2)閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0。小明取下電壓表，將電壓表分別與導線①的兩端、導線②的兩端并聯(lián)，示數(shù)都為0；將電壓表與滑動變阻器B、D兩端并聯(lián)，示數(shù)也為0；將電壓表與開關(guān)兩端的接線柱并聯(lián)，示數(shù)為6V。若電路只有一處故障，則電路故障為_____。

A.導線①斷路 B.導線②斷路 C.滑動變阻器內(nèi)部斷路 D.開關(guān)S內(nèi)部斷路

(3)排除故障后，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示，則氧氣濃度為0時，Rx阻值為_____Ω。

(4)請在丙圖中作出氧敏電阻Rx的阻值與空氣中氧氣濃度的關(guān)系圖象。

（______）

（二）小明制作氧氣濃度探測器的電路如圖丁所示，其中，電源電壓恒為6V，定值電阻R0阻值為5Ω。

(5)小明將氧敏電阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸盡其中的空氣，再對塑料袋呼氣，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.24A。他呼出氣體中氧氣濃度為_____%。

(6)要想實現(xiàn)“氧氣濃度越高，電表示數(shù)越大”，應選用電壓表與上述電路中的_____并聯(lián)。

Answer 1

【答案】 D 3 14 Rx

【解析】

(1)[1]電源的電壓為6V，則電壓表的量程選0～15V，且與氧敏電阻并聯(lián)；由表格數(shù)據(jù)知道，氧敏電阻隨氧氣濃度增大而增大，當氧氣濃度為0時氧敏電阻的阻值小于10Ω，則通過氧敏電阻的電流應大于

則電流表的量程為0～3A，且與氧敏電阻并聯(lián)；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖

(2)[2]電壓表與開關(guān)兩端的接線柱并聯(lián)時示數(shù)為6V說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，且電壓表是完好的，電壓表分別與導線①的兩端、導線②的兩端并聯(lián)，示數(shù)都為0，說明電路斷路部位是開關(guān)斷路，D符合題意，

故選D。

(3)[3]由圖乙知道，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)為1.5A，電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為4.5V，則氧氣濃度為0時

(4)[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)知道，氧敏電阻Rx 的阻值與空氣中氧氣濃度的關(guān)系圖象，如下圖所示

(5)[5]由電路圖知道，R0 與Rx 串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電流表的示數(shù)為0.24A，電路中的總電阻

由于串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以

Rx =R-R0 =25Ω-5Ω=20Ω

由圖象知道，氧氣的濃度約為14%。

(6)[6]由表格數(shù)據(jù)知道，氧敏電阻隨氧氣濃度增大而增大，則氧氣濃度越低，電路中的總電阻越小，由歐姆定律知道，電路中電流表的示數(shù)越大，R0 兩端的電壓越大，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，Rx 兩端的電壓越小，即濃度越低，Rx 兩端的電壓越小，反之濃度越高，Rx 兩端的電壓越大，故要想實現(xiàn)“氧氣濃度越高，電表示數(shù)越大”，應選用電壓表與Rx 并聯(lián)。