Question

2．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）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；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，試計(jì)算酒精氣體的濃度是多少mg/mL？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≤8mg/mL，試通過(guò)計(jì)算判斷被檢測(cè)者是否酒駕？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，傳感器和定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)傳感器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓的示數(shù)；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出傳感器的電阻，由圖象得出對(duì)應(yīng)酒精氣體的濃度，然后與酒駕標(biāo)準(zhǔn)相比較即可判斷是否酒駕．

解答 解：由電路圖可知，傳感器和定值電阻串聯(lián)，
（1）當(dāng)被檢測(cè)者的酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的電阻為60Ω．
電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{8V}{60Ω+20Ω}$=0.1A，
電壓的示數(shù)U₁=IR₁=0.1A×60Ω=6V；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，由公式I=$\frac{U}{R}$得：
R₁=$\frac{U}{I}$-R₂=$\frac{8V}{0.2A}$-20Ω=20Ω，
由甲圖可知，被檢測(cè)者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被檢測(cè)者屬于酒駕．
答：（1）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；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，被檢測(cè)者是酒駕．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電流的計(jì)算和是否飲酒或醉酒駕車的界定標(biāo)準(zhǔn)，以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵明白電路的連接和能從圖象上找到有用的數(shù)據(jù)