Question

5．減少排放，是“低碳”理念的基本要求．如圖甲是測量空氣中一氧化碳含量變化的電路圖，氧化錫傳感器的電阻隨一氧化碳含量的變化而變化，觀察電壓表示數(shù)就能判斷一氧化碳的含量是否超過要求．某氧化錫傳感器的技術(shù)資料顯示，其電阻的倒數(shù)（$\frac{1}{R}$）與一氧化碳含量的關(guān)系如圖乙所示，則圖甲中電壓表示數(shù) U 與一氧化碳含量之間的關(guān)系符合下圖中的（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由圖可知：氧化錫傳感器與R₀串聯(lián)，電壓表測的是R₀的電壓；由電阻的倒數(shù)（$\frac{1}{R}$）與一氧化碳含量的關(guān)系圖可以看出，CO含量越高，氧化錫傳感器電阻的倒數(shù)越大，即氧化錫傳感器電阻值越小，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可判斷．

解答 解：由圖可知氧化錫傳感器R與R₀串聯(lián)，電壓表測的是R₀的電壓，當(dāng)一氧化碳含量越高，氧化錫傳感器電阻的倒數(shù)越大，則氧化錫傳感器電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知R₀分擔(dān)的電壓變大，也就是說CO含量越高，電壓表示數(shù)越大，故BC錯誤；
由電阻的倒數(shù)（1/R）與一氧化碳含量的關(guān)系圖可以看出，電阻的倒數(shù)（1/R）與一氧化碳的含量x成正比，設(shè)其關(guān)系式為：$\frac{1}{R}$=kx，
氧化錫傳感器R與R₀串聯(lián)，電源電壓為U、R₀兩端的電壓為U_x，所以 $\frac{U-{U}_{x}}{R}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{0}}$，即：kx（U-U_x）=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{0}}$，
所以x=$\frac{{U}_{x}}{k{R}_{0}（U-{U}_{x}）}$，CO含量與電壓表示數(shù)不成正比，故A錯誤，D正確．
故選D．

點評 本題考查平均速度和電功的計算，關(guān)鍵是分析全程的時間和公式的應(yīng)用以及單位的換算和方向的判定，難點是圖象的分析和根據(jù)電路圖對電壓表測量電壓的判斷．