Question

6．酒后駕車害己害人，酒精測試儀可以檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖是小明設(shè)計的酒精測試儀原理圖，圖中R₀定值電阻，酒精氣體傳感器R_m的電阻隨著酒精氣體濃度的增大而減小．
（1）R₀與R_m的連接方式是串聯(lián)；
（2）駕駛員吹出的酒精氣體濃度越大，電壓表的示數(shù)越大．
（3）小紅認(rèn)為小明的設(shè)計有待改進(jìn)，因為此測試儀長久使用電池電壓降低時，會使測出的酒精濃度偏低，而且測量前電壓表指針不指在酒精濃度的0刻度處，若把R₀換成滑動變阻器，當(dāng)電池電壓降低時，測量前閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變組器就可以使指針指在酒精濃度的0刻度處，這時滑動變阻器接入電路的阻值小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）R₀的阻值．

Answer 1

分析 （1）電壓表的相當(dāng)于斷路，分析電路時可以先去掉，然后判斷電路中電流的路徑，只有一條的是串聯(lián)，否則為并聯(lián)，然后根據(jù)電壓表與被測電路元件并聯(lián)判斷所測的電路元件；
（2）根據(jù)酒精氣體傳感器R_m的電阻隨著酒精氣體濃度的增大而減小可知酒精氣體濃度越大其阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R₀兩端的電壓變化；
（3）當(dāng)電池電壓降低時，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R₀兩端的電壓變化，然后判斷出所測酒精濃度的變化；把R₀換成滑動變阻器，當(dāng)電池電壓降低時電壓表的示數(shù)變小，若要調(diào)零應(yīng)增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：（1）由電路圖可知，去掉電壓表后，電流從電源的正極出發(fā)，依次經(jīng)R_m、R₀后回到電源的負(fù)極，電流只有一條路徑即為串聯(lián)，且電壓表并聯(lián)在R₀兩端測其兩端的電壓；
（2）因酒精氣體傳感器R_m的電阻隨著酒精氣體濃度的增大而減小，
所以，駕駛員吹出的酒精氣體濃度越大時，R_m的阻值越小，電路中的總電阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流越大，
由U=IR可知，R₀兩端的電壓越大，即電壓表的示數(shù)越大；
（3）當(dāng)電池電壓降低時，并且R₀不變，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，R₀兩端的電壓變小，因此誤認(rèn)為是駕駛員吹出氣體的酒精濃度降低；
把R₀換成滑動變阻器，當(dāng)電池電壓降低時，電壓表的示數(shù)變小，若要調(diào)零，
應(yīng)增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑動變阻器接入電路的阻值小于R₀的阻值．
故答案為：（1）串；（2）大；（3）低；小于．

點評 本題考查了電路連接方式的判斷和電路的動態(tài)分析以及歐姆定律的應(yīng)用，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，體現(xiàn)了物理應(yīng)用于生活，達(dá)到學(xué)以致用的目的．