Question

（2014•德州）汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测

Answer 1

解题思路：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）根据串联电路的电压特点求出R₀两端的电压，根据欧姆定律求出R₀的阻值；

（2）由表格数据可知当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；

（3）根据P=

U

2

R

求出当电路消耗的总功率为18W时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R的阻值，然后根据表格数据得出有害尾气浓度．

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）因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，当电压表示数为7V时，R₀两端的电压：

U₀=U-U_R=12V-7V=5V，

由I=[U/R]可得，电阻R₀的阻值：

R₀=

U0

I=[5V/1A]=5Ω；

（2）由表格可知，当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时R的阻值为2Ω，

由串联电路的电阻特点可知：R_总1=R₁+R₀=2Ω+5Ω=7Ω，

由欧姆定律得：I₁=[U

R总1=

12V/7Ω]=[12/7]A，

∴U₁=I₁R₁=[12/7]A×2Ω≈3.4V；

（3）当电路消耗的总功率为18W时，由P=

U2

R得：电路中的总电阻R_总2=

U2

P总2=

(12V)2

18W=8Ω，

由串联电路的电阻特点可知：R₂=R_总2-R₀=8Ω-5Ω=3Ω，

由表格数据可知：有害尾气浓度为10%Vol．

答：（1）电阻R₀的阻值为5Ω；

（2）当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，电压表的示数为3.4V；

（3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气浓度是10%Vol．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系．

考点点评： 本题考查串联电路的特点与欧姆定律的应用，根据表格获取信息是解题的前提与关键．