Question

某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀，但当司机打开换气设备后情况明显改善.因此，小明对车载自动换气设备产生了浓厚的兴趣。

(1)首先，小明对车载自动换气设备中的二氧化碳气敏电阻进行研究：他将气敏电阻，置于装有二氧化碳的集气瓶中，设计了图甲所示的电路，对气敏电阻的阻值与二氧化碳浓度的关系进行探究；

①用笔画线代替导线，完成电路图剩余部分的连接；（要求：滑片向端移动时，电压表、电流表的示数都变大）

（__________）

②开关闭合前，滑片P应移至_____（选填“”或“”）端；

③闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路中只有一处故障，则可能为_____；

④排除故障后，小明测得当二氧化碳浓度为0时，电压表、电流表示数如图乙所示，可计算二氧化碳浓度为0时，的阻值为_____；

⑤小明根据实验所测数据绘制出的阻值与二氧化碳浓度的关系图象如图丙所示，由图象可知二氧化碳气敏电阻与二氧化碳浓度的关系为：_____；

(2)小明查阅资料得知，车载自动换气设备利用电磁继电器原理工作，其电路图如图丁所示，其中控制电路包括：恒为的蓄电池，定值电阻，二氧化碳气敏电阻，电磁继电器的线圈电阻不计；受控电路包括：恒为的蓄电池，额定电压均为的绿灯、红灯、换气扇；

①当周围空气中二氧化碳浓度大于10%时，线圈电流大于，衔铁被吸下；当二氧化碳浓度小于10%时，衔铁被弹回，此时_____（选填“红灯”或“绿灯”）亮；

②定值电阻的阻值应为_____。

Answer

B 电压表断路 35 二氧化碳气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的增大而减小 绿灯 38

【解析】

(1)①[1]用伏安法测电阻大小，电流表要串联在电路中，由图可知，电压表选用大量程，电流表选用小量程，因要求滑片P向A端移动时，电流表的示数变大，则电路中的电阻变小，即滑动变阻器连入电路中的电阻变小，其两端的电压变小，故的右接线柱应与滑动变阻器的左下接线柱相连，电压表与并联，电路图如下所示。

②[2]开关S闭合前，滑片应移至阻值最大值处，由电路图知，滑片应移至B端。

③[3]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路中有电流通过，所以电路是通路；与电阻并联的电压表示数为零，由此可以确定电压表与导线并联，故电阻被短路，或者电压表断路，也会出现此现象。

④[4]由图知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为3.5V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律可得，待测电阻为

⑤[5]由丙图像分析知，二氧化碳气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的增加而减小。

(2)①[6]闭合开关S，因周围空气中二氧化碳的浓度越大，气敏电阻的阻值越小，当大于10%时，电阻小于某一值，电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；当周围空气中二氧化碳浓度小于10%时，电阻大于某一值，电流小于0.1A，绿灯亮，红灯断开不亮且换气扇不工作。

②[7]由图丙可知，当周围空气中二氧化碳浓度为10%时，气敏电阻大小为22Ω，电路中的电流为0.1A，气敏电阻与串联，由欧姆定律和串联电路电阻的关系可得