Question

13．有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，當接觸到的酒精氣體濃度增加時，其電阻值降低，如圖甲所示．將傳感器接入乙圖所示的工作電路中，酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數(shù)為12V．酒精氣體的濃度達到酒駕標準是0.2mg/mL時，電流表的示數(shù)是0.3A．已知電源電壓和R₂保持不變，求電源電壓和R₂的值．

Answer 1

分析 分析清楚電路結構，由圖示圖象求出酒精濃度對應的電阻阻值，然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電源電壓與電阻阻值．

解答 解：由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₁兩端電壓，電流表測電路電流；
由圖示圖象可知，酒精氣體的濃度為0時，R₁=60Ω，電壓表示數(shù)：
U₁=IR₁═$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$R₁=$\frac{U}{60Ω+{R}_{2}}$×60Ω=12V，則U=12V+0.2R₂  ①
由圖示圖象可知，酒精氣體的濃度為0.2mg/mL時，R₁′=30Ω，
此時電路電流：I′=$\frac{U}{{R}_{1}′+{R}_{2}}$=$\frac{U}{30Ω+{R}_{2}}$=0.3A，則：U=9V+0.3R₂ ②
由①②得：12V+0.2R₂=9V+0.3R₂ ，解得：R₂ =30Ω，代入①解得：U=18V；
答：電源電壓為18V，R₂的值為30Ω．

點評 本題考查了求電源電壓與電阻阻值，分析清楚電路結構，求出酒精濃度對應的電阻，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律即可正確解題．