Question

2．為防止酒駕、醉駕事故的出現(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，滑動變阻器R₂的滑片是調(diào)零旋鈕，所用電源電壓恒為8V．
（1）乙圖中的酒精氣體濃度表是用電流表改裝的；
（2）調(diào)零旋鈕不動，酒精氣體濃度增大時，電路中電表示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”、“不變”）；
（3）使用前要通過調(diào)零旋鈕對酒精測試儀進行調(diào)零，使電路中的電流為0.1A，調(diào)零后，R₂的電阻保持不變，則測試儀工作時R₂的電阻是多少？
（4）現(xiàn)在國際公認0.2mg/ml≤酒精氣體濃度≤0.8mg/ml為酒駕，小于0.2mg/ml為正常駕駛，大于0.8mg/ml為醉酒駕車．若某駕駛員對著測試儀按要求吹氣后，電流表的求數(shù)達到0.2A，酒精氣體濃度為多少？該司機屬于哪種性質(zhì)駕車？

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）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.1A時和電源電壓，利用歐姆定律求出酒精測試儀調(diào)零時的總阻值，根據(jù)串聯(lián)的電阻特點即可求R₂的電阻；
（4）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，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，由圖象得出對應(yīng)酒精氣體的濃度，然后與酒駕標準相比較即可判斷是否酒駕．

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）已知電流表的示數(shù)為0.1A，根據(jù)歐姆定律得：
R_0總=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{8V}{0.1A}$=80Ω；
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0時，調(diào)零旋鈕對酒精測試儀進行調(diào)零，R₁=60Ω，
則根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得：電阻R₂=R_0總-R₁=80Ω-60Ω=20Ω；
（4）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，由公式I=$\frac{U}{R}$得：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω；
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得：電阻R₂=R_0總-R₁=80Ω-60Ω=20Ω；
R₁′=R_總-R₂=40Ω-20Ω=20Ω，
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被檢測者屬于酒駕．
答：（1）當(dāng)被檢測者的酒精氣體的濃度為0時，電壓的示數(shù)是6V；
（2）變大；
（3）測試儀工作時R₂的電阻為20Ω；
（4）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，被檢測者是酒駕．

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，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)．