Question

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(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理相當(dāng)于圖23所示。電源電壓恒為9 V，傳感器電阻R₂的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₂的電阻為80 Ω。使用前要通過(guò)調(diào)零旋鈕（即滑動(dòng)變阻器R₁的滑片）對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零，此時(shí)電壓表的示數(shù)為8 V。求：

（1）電壓表的示數(shù)為8V時(shí)，電流表的示數(shù)為多少?
（2）電壓表的示數(shù)為8V時(shí)，滑動(dòng)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(duì)著測(cè)試儀吹氣10 s，若電流表的示數(shù)達(dá)到0.3A，表明駕駛員醉駕，此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?

Answer 1

（1）0.1A；（2）10Ω；（3）6V．

試題分析：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．由題意可知，酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₂的阻值和電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)求出電路中的電流；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R₁的電阻值；R₁的電阻保持不變，根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)達(dá)到0.3A時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)．
由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₂的電阻為80Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)為8V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，∴根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：I==0.1A；
（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，∴此時(shí)R₁兩端的電壓：U₁=U-U₂=9V-8V=1V，
∵I=∴R₁==10Ω；
（3）調(diào)零后，R₁的電阻保持不變，∵I=，∴滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U₁′=I′R₁=0.3A×10Ω=3V，∴電壓表的示數(shù)：U₂′=U-U₁′=9V-3V=6V．