Question

【題目】甲烷氣體(CH4)無色、無臭，是沼氣的主要成份．甲烷氣體在空氣中的濃度在一定范圍內(nèi)，遇到明火會發(fā)生爆炸．由此，陽湖中學(xué)綜合實踐活動小組的同學(xué)就甲烷氣體的濃度測量展開探究活動．小組同學(xué)通過上網(wǎng)查詢，知道用二氧化錫制成的電阻阻值隨空氣中甲烷氣體濃度(甲烷氣體在空氣中的體積分數(shù))的增大而減�。�他們從物理實驗室借來一只二氧化錫電阻Rx，并從產(chǎn)品說明書上獲取相關(guān)參數(shù)，如下表所示．

(1)請在下圖中作出二氧化錫電阻阻值Rx與甲烷氣體濃度的關(guān)系圖像_________．

(2)小組同學(xué)利用電壓為6V的電源、阻值為15Ω的定值電阻R0、量程為“0～0.6A，，及“0～3A”的電流表和二氧化錫電阻Rx制作成甲烷氣體濃度檢測儀，其電路圖如圖所示．當(dāng)甲烷氣體濃度增大時，電流表的示數(shù)將______(變大／變�。�不變)．為使讀數(shù)更為準(zhǔn)確，電流表的量程應(yīng)選_______A．

(3)甲烷氣體濃度在5%～15％范圍內(nèi)，遇到明火會發(fā)生爆炸．如果某綠色農(nóng)場利用該甲烷氣體濃度檢測儀檢測沼氣池中甲烷氣體的濃度，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.16A時，請求出該沼氣池中的甲烷氣體濃度大約是多少 __________（請寫出計算過程）? 一旦遇到明火，是否會發(fā)生爆炸_______?

Answer 1

【答案】 變大 0—0.6 22.5Ω 會發(fā)生爆炸。

【解析】解答：（1）二氧化錫電阻阻值與甲烷氣體濃度的關(guān)系圖象如下圖所示：

（2）RX與R0串聯(lián)，當(dāng)甲烷氣體濃度增大時，二氧化錫電阻阻值變小，電路中總電阻變小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路電流變大；電壓為6V，阻值為15Ω的定值電阻R0，電路電流一定小于I＝U/R0＝6V/15Ω＝0.4A，所以電流表量程選0～0.6A；（3）電路總電阻：R＝U/I′＝6V/0.16A＝37.5Ω，∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，∴RX′＝R-R0＝37.5Ω-15Ω＝22.5Ω從圖象上可以看出當(dāng)Rx為22.5Ω時，甲烷的濃度約是10%，有明火會發(fā)生爆炸．