Question

11．為防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測(cè)試儀被廣泛應(yīng)用．有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測(cè)試儀，當(dāng)接觸到的酒精氣體濃度增加時(shí)，其電阻值降低，如圖甲所示．當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的電阻為60Ω．在圖乙所示的工作電路中，電源電壓恒為8V，定值電阻R₂=20Ω．求：

（1）圖甲可知，當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的阻值為60Ω
（2）當(dāng)被檢測(cè)者的酒精氣體的濃度為0時(shí)，電壓的示數(shù)是多少；
（3）現(xiàn)在國(guó)際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，試通過計(jì)算判斷被檢測(cè)者是否酒駕．

Answer 1

分析 （1）由圖甲找出對(duì)應(yīng)的電阻大小；
（2）酒精氣體的濃度為0時(shí)的電阻大小，由串聯(lián)電阻的規(guī)律求出電路的總電阻，根據(jù)歐姆定律先求出電路中的電流大小，再求電壓表的示數(shù)；
（3）由歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律求當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)傳感器的電阻大小，根據(jù)圖甲找出對(duì)應(yīng)的酒精氣體深度與已知條件作比較即可判斷．

解答 解：（1）圖甲可知，當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的阻值為60Ω；
（2）當(dāng)被檢測(cè)者的酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的阻值為60Ω，此時(shí)電阻R₁與R₂串聯(lián)，電路的總電阻：
R=60Ω+20Ω=80Ω，
電路電流I=$\frac{U}{R}=\frac{8V}{80Ω}$=0.1A，通過R₁的電流為I₁=0.1A，
根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)：
U_V=I₁R₁=0.1A×60Ω=6V；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，電路的總電阻R′=$\frac{U}{I′}=\frac{8V}{0.2A}$=40Ω，
根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，傳感器的電阻：
R′₁=40Ω-20Ω=20Ω，
由圖甲知，此時(shí)酒精的深度為0.3mg/mL＞0.2mg/mL，所以被檢測(cè)者酒駕．
答：（1）圖甲可知，當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的阻值為60Ω
（2）當(dāng)被檢測(cè)者的酒精氣體的濃度為0時(shí)，電壓的示數(shù)是6V；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，被測(cè)者酒駕．

點(diǎn)評(píng) 本題 緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際考查串聯(lián)電路電流、電阻的規(guī)律及歐姆定律的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是從圖甲獲取有效的信息．