Question

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10-20Ω，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8-9.6V

④电阻R₀消耗的电功率范围为0.4-0.8W

A. 只有①②正确

B. 只有①④正确

C. 只有②③正确

D. 只有②③④正确

Answer

C

【解析】

根据题中“酒精气敏电阻的阻值随酒精气体的浓度增大而减小”可知，本题考查电路动态分析，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化，运用欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化；根据欧姆定律得到电压表示数的变化范围，根据电功率的公式得到电阻R0消耗的电功率范围。

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。
当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值减小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；

根据可知电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确；

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，，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：，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）2×20Ω=0.8W，所以，电阻R0消耗的功率范围为0.576W～0.8W，故④错误。

故选C。