Question

為防止酒駕事故的出現(xiàn)，有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀被廣泛應(yīng)用．酒精氣體傳感器是一只阻值隨接觸到的酒精氣體濃度變化而變化的電阻，其關(guān)系如圖甲所示，某種呼氣酒精測試儀的電路如圖乙所示，圖中電源電壓恒為4V，定值電阻R₂=10Ω．求：
（1）圖中的濃度表是用

電流

表改裝的．
（2）酒精氣體濃度越高時，電路中的電流將

越大

（選填“越大”或“越小”）．
（3）若圖乙所示酒精氣體測試儀電路中的濃度表損壞了，在將表拆去同時又將斷開部分接通后，用一只量程為3V的電壓表改接入電路作為濃度表使用，以對測試儀進行修理．請你在虛線框內(nèi)畫出改用電壓表作為濃度表使用時的電路圖．
（4）現(xiàn)在國際公認的酒駕標準是0.2mg/ml≤酒精氣體濃度≤0.8mg/ml．為便于識別，請將酒精氣體濃度0.2mg/ml、0.8mg/ml準確標在如圖丙所示電壓表刻度盤的對應(yīng)位置上，并將相應(yīng)的刻度線用簽字筆加粗．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電流表和電壓表的正確使用：電壓表與被測元件并聯(lián)，電流表與被測元件串聯(lián)，確定濃度表的類型；
（2）從圖甲中可以看出，當(dāng)酒精氣體濃度越大，酒精氣體傳感器電阻變小，電路中的電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化；
（3）由題意可知，酒精氣體傳感器與定值電阻R₂串聯(lián)，要使電壓表作為濃度表使用，則應(yīng)使電壓表的示數(shù)隨酒精濃度的增大而增大，故電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻R₂的兩端；
（4）由圖甲可知，酒精氣體濃度分別為0.2mg/ml和0.8mg/ml時酒精氣體傳感器的電阻，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)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)即可得出他們在電壓表刻度盤的對應(yīng)位置．

解答：解：（1）由圖乙可知，濃度表串聯(lián)電路中使用應(yīng)為電流表改裝的；
（2）從圖甲中可以看出，當(dāng)酒精氣體濃度越大，酒精氣體傳感器電阻變小，電路中的電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流將變大；
（3）由題意可知，酒精氣體傳感器與定值電阻R₂串聯(lián)，要使電壓表的示數(shù)隨隨酒精濃度的增大而增大，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻R₂的兩端，如下圖所示：

（4）由圖甲可知：
當(dāng)酒精氣體濃度分別為0.2mg/ml，酒精氣體傳感器的電阻R₁=30Ω，
∵串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的電流I=

U

R1+R2

=

4V

30Ω+10Ω

=0.1A，
電壓表的示數(shù)U₂=IR₂=0.1A×10Ω=1V；
當(dāng)酒精氣體濃度分別為0.8mg/ml，酒精氣體傳感器的電阻R₁′=10Ω，
此時電路中的電流I′=

U

R′1+R2

=

4V

10Ω+10Ω

=0.2A，
電壓表的示數(shù)U₂′=I′R₂=0.2A×10Ω=2V，
酒精氣體濃度0.2mg/ml、0.8mg/ml在電壓表刻度盤的對應(yīng)位置如下圖所示：

故答案為：
（1）電流；
（2）越大；
（3）電路圖如上圖所示；
（4）電壓表刻度盤的對應(yīng)位置對如上圖所示．

點評：本題考查了歐姆定律和串聯(lián)電路特點的靈活運用和掌握，側(cè)重考查了學(xué)生的讀圖能力，熟練的分析坐標圖的含義和電表的正確使用是解決本題的關(guān)鍵．