《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

6 大气中正常的二氧化碳浓度为0.04%,教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学生的听课效率。如图所示为学校科技小组自制的二氧化碳浓度检测仪的电路原理图,电源电压为12V,R₀是定值电阻,阻值为120Ω,且允许通过的最大电流为0.075A。R为二氧化碳气敏电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化的关系如下表所示。求：

| 二氧化碳浓度/% | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.2 | 0.24 |
| R/Ω | 120 | 90 | 72 | 54 | 40 | 36 |
(1)当二氧化碳浓度为0.04%时,电路中的电流；
(2)该检测仪能测量二氧化碳浓度的最大值；
(3)国家规定的教室内二氧化碳浓度为0.15%,请你写出一个减小教室二氧化碳浓度的方法。

答案： 解:
(1)由表中数据可知,当二氧化碳浓度为0.04%时,气敏电阻R的阻值为120Ω,电路中的电流$I=\frac {U}{R_{总}}=\frac {U}{R_{0}+R}=\frac {12V}{120Ω+120Ω}=0.05A$。
(2)由题意可知,电路中允许通过的最大电流为0.075A,则电路中最小总电阻$R_{总小}=\frac {U}{I_{大}}=\frac {12V}{0.075A}=160Ω$,气敏电阻R的最小阻值$R_{小}=R_{总小}-R_{0}=160Ω-120Ω=40Ω$,由表中数据可知,二氧化碳浓度越高,气敏电阻R的阻值越小,二氧化碳浓度为0.2%时,气敏电阻R的阻值为40Ω,则该检测仪能测量二氧化碳浓度的最大值为0.2%。
(3)当教室内二氧化碳浓度较高时,可以打开窗户,使室内空气与室外空气连通,由于分子在永不停息地做无规则运动,室内二氧化碳分子运动到室外,室外的其他气体分子运动到室内,可以使教室内二氧化碳浓度减小。

(1)坐位体前屈成绩越大,测试仪示数越大,则用电压表(填“电流表”或“电压表”)示数表示坐位体前屈成绩；
(2)求定值电阻$R_1$的阻值；
解:当推动挡板P到A端时,电压表与$R_{2}$的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,$R_{1}$两端的电压$U_{1}=U-U_{2}=6V-3V=3V$,定值电阻$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac {U_{1}}{I}=\frac {3V}{0.1A}=30Ω$。
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀,若小林进行测试时,电压表示数为1.5V,请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。
解:小林进行测试时电压表示数为1.5V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值$R_{2}'=\frac {U_{2}'}{I}=\frac {1.5V}{0.1A}=15Ω$,已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30 cm,故小林的成绩为$\frac {15Ω}{30Ω}×30 cm=15 cm＜17.8 cm$,故小林的成绩没有达到优秀。

答案： 解:
(1)电压表
(2)当推动挡板P到A端时,电压表与$R_{2}$的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,$R_{1}$两端的电压$U_{1}=U-U_{2}=6V-3V=3V$,定值电阻$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac {U_{1}}{I}=\frac {3V}{0.1A}=30Ω$。
(3)小林进行测试时电压表示数为1.5V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值$R_{2}'=\frac {U_{2}'}{I}=\frac {1.5V}{0.1A}=15Ω$,已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30 cm,故小林的成绩为$\frac {15Ω}{30Ω}×30 cm=15 cm＜17.8 cm$,故小林的成绩没有达到优秀。