從2011年5月11日起,執(zhí)行酒駕重罰新規(guī)定.交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理相當于右圖所示.電源電壓恒為9V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當酒精氣體的濃度為0時,R2的電阻為80Ω.使用前要通過調(diào)零旋鈕(即滑動變阻器R1的滑片)對測試儀進行調(diào)零,此時電壓表的示數(shù)為8V.求:
(1)電壓表的示數(shù)為8V時,電流表的示數(shù)為多少?
(2)電壓表的示數(shù)為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少?
(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對著測試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數(shù)為多少?
【答案】分析:本題有兩個過程,
(1)當對測試儀進行調(diào)零,知道R2的電壓和電阻,根據(jù)歐姆定律求出電流.求出此時滑動變阻器的電壓和電流,根據(jù)歐姆定律的導(dǎo)出公式,求出電阻.
(2)當駕駛員對著測試儀吹氣10s,改變了電路電流,滑動變阻器的阻值不變,求出滑動變阻器的電壓,求出R2的電壓.
解答:解:(1)因為R2和滑動變阻器串聯(lián),當酒精氣體的濃度為0時,R2=80Ω,電壓表示數(shù)U2為8V時,
I=I1=I2===0.1A.
(2)U1=U-U2=9V-8V=1V,
R1===10Ω.
(3)當R1的電阻保持不變,電流表的示數(shù)I'=0.3A時,
U1′=I′R1=0.3A×10Ω=3V,
U2′=U-U1′=9V-3V=6V.
答:(1)電壓表的示數(shù)為8V時,電流表的示數(shù)為0.1A.
(2)電壓表的示數(shù)為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為10Ω.
(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對著測試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數(shù)6V.
點評:本題考查了歐姆定律公式及導(dǎo)出公式,串聯(lián)電路的電壓和電流的特點,通過電阻值隨酒精氣體濃度的變化而變化,改變電路的阻值和電流.
本題體現(xiàn)了物理應(yīng)用于生活,達到學(xué)以致用的目的.
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(1)電壓表的示數(shù)為8V時,電流表的示數(shù)為多少?
(2)電壓表的示數(shù)為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少?
(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對著測試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數(shù)為多少?

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(1)定值電阻R0的阻值;
(2)在檢測時電壓表讀數(shù)大于等于多少時被檢測者屬于酒后駕車?
(3)該酒精檢測儀表盤的零刻度應(yīng)在電壓表的什么示數(shù)位置,請計算并在圖2表盤上標出;
(4)若電壓表的量程是0~3V,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最多為多少?
酒精氣體的濃度/mg/L 0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13
酒精氣體傳感器電阻Rx/Ω 36 20 15 11 8 6 4.5 4

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(1)電壓表的示數(shù)為6V時,電流表的示數(shù)為多少?
(2)電壓表的示數(shù)為6V時,定值電阻R2的電阻值為多少?
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