Question

【題目】有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀被廣泛用來檢測酒駕，傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度的變化如圖甲，工作電路如圖乙，電源電壓恒為12V，定值電阻R2=30Ω．求：

（1）被檢測者未喝酒時(shí)，R1阻值；

（2）被檢測者酒精氣體濃度為0.8mg/mL時(shí)，電流表的示數(shù)；

（3）現(xiàn)在公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)為0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.8V時(shí)，通過計(jì)算說明被檢測司機(jī)是否酒駕？

Answer 1

【答案】（1）當(dāng)被檢測者未喝酒時(shí)，R1的電阻為60Ω；

（2）被檢測者酒精氣體濃度為0.8 mg/mL時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；

（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為4.8V時(shí)，被檢測司機(jī)屬于酒駕．

【解析】

試題分析：（1）從圖甲中直接可以看出，當(dāng)被檢測者未喝酒時(shí)，即酒精氣體的濃度為0時(shí)傳感器電阻的阻值；

（2）由電路圖可知，傳感器和定值電阻串聯(lián)，電壓表測傳感器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；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)歐姆定律求出電流表的示數(shù)；

（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.8V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路的電流，繼而求出傳感器的電阻，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：（1）由圖象可知，當(dāng)被檢測者未喝酒時(shí)，即酒精氣體的濃度為0時(shí)，R1的電阻為60Ω；

（2）據(jù)圖甲可知，當(dāng)酒精濃度為0.8mg/ml時(shí)，R1的電阻為10Ω，則R′=R+R1=10Ω+30Ω=40Ω；

此時(shí)電路中電流：I===0.3A，即電流表的示數(shù)為0.3A；

（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)U1=4.8V時(shí)，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U2=U﹣U1=12V﹣4.8V=7.2V，

電路中的電流I1=I2===0.24A，

根據(jù)歐姆定律得：此時(shí)傳感器R1的阻值R1′===20Ω，

由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml＞0.2mg/ml，所以被檢測者屬于酒駕．

答：（1）當(dāng)被檢測者未喝酒時(shí)，R1的電阻為60Ω；

（2）被檢測者酒精氣體濃度為0.8 mg/mL時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；

（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為4.8V時(shí)，被檢測司機(jī)屬于酒駕．