如圖*為一個超聲波加濕器，如圖乙為其內部濕度監測裝置的簡化電路圖．已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為3...
問題詳情：
如圖*為一個超聲波加濕器，如圖乙為其內部濕度監測裝置的簡化電路圖．已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30Ω，電流表的量程為0～200mA，電壓表的量程為0～9V．濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關係圖象如圖*所示，其阻值最大為120Ω（圖中未畫出）．則在電路安全工作的前提下，計算可得出（ ）
A．R的電流最小值為80mA
B．R的電功率最大值為0.9W
C．R0的電功率最小值為0.3W
D．裝置能監測濕度最大值為90%
【回答】
C【考點】IH：歐姆定律的應用；JA：電功率的計算．
【分析】由圖可知：定值電阻R0與濕敏電阻R串聯，電壓表測量濕敏電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
（1）知道濕敏電阻R的最大阻值為120Ω，利用串聯電路的特點和歐姆定律即可求出最小電流，根據歐姆定律求出濕敏電阻R兩端的電壓與電壓表的量程比較即可判斷；
（2）定值電阻R0與濕敏電阻R串聯，P=I2R即可求出R的電功率最大；
（3）由於R是定值電阻，根據P=I2R可知電路中的電流最小時R0的電功率最小；由（1）可知，但電壓表示數為9V時濕敏電阻R的阻值最大電路中的電流最小，根據串聯電路的電壓特點求出R0兩端的電壓；根據P=
即可求出R0的最小電功率；
（4）由於串聯電路中電阻兩端的電壓隨電阻值的增大而變大，所以，根據電壓表的最大示數，求出此時R的電阻，由圖乙即可判斷得出能監測濕度的最大值．
【解答】解：由圖可知，定值電阻R0與濕敏電阻R串聯，電壓表測量濕敏電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
A、若濕敏電阻R的阻值最大為120Ω，此時電路中的電流最小，
則此時最大總電阻：R總=R0+R最大=30Ω+120Ω=150Ω，
所以最小電流為I最小=
=
=0.08A=80mA；
此時濕敏電阻R兩端的電壓：UR=I最小R最大=0.08A×120Ω=9.6V＞9V，
由於電壓表量程為0～9V，則電流為80mA時濕敏電阻R兩端的電壓會超過電壓表的量程，所以電路中的最小電流不能為80mA，故A錯誤；
B、由歐姆定律可得，電路中的電流I=
，
則濕敏電阻R的電功率：
PR=I2R=（
）2R=
=
=
，
所以，當R=R0=30Ω時，R的電功率PR最大，則PR最大=
=
=1.2W，故B錯誤；
C、根據串聯電路的分壓原理可知，濕敏電阻R的阻值越大，其兩端的電壓也越大，由於電壓表量程為0～9V，則濕敏電阻R兩端的電壓最大為9V時，此時濕敏電阻R的阻值最大，電路中的電流最小；
則根據串聯電路總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知，R0兩端的電壓：
U0最小=U﹣UR最大=12V﹣9V=3V，
則R0的最小電功率：P0最小=
=
=0.3W，故C正確；
D、濕敏電阻R兩端的電壓最大為9V，電路中的電流：I最小=
=
=0.1A，
根據歐姆定律可知，R的最大電阻為：
R最大=
=
=90Ω；
由圖乙可知能監測濕度的最大值為80%，故D錯誤．
故選C．
知識點：電功率
題型：選擇題
