Question

【題目】為防止酒駕事故的出現，酒精測試儀被廣泛應用．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．當酒精氣體的濃度為0時，R1的電阻為60Ω．在圖乙所示的工作電路中，電源電壓恒定不變，定值電阻R2=40Ω．求：

（1）當被檢測者的酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數是3.6V求電源電壓是多少；
（2）現在國際公認的酒駕標準是0.2mg/ml≤酒精氣體濃度≤0.8mg/ml，當電流表的示數為0.18A時，試通過計算判斷被檢測者是否酒駕．

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，
當電壓表的示數是3.6V時，電路中的電流I＝ ＝0.9A，
因為串聯電路中電流處處相等，所以通過R1的電流是0.9A，U1＝I1R1＝0.9 60Ω＝5.4V,
根據串聯電路的電壓等于各用電器兩端的電壓之和，電源電壓U＝U1+U2＝3.6V+5.4V＝9V.
答：電源電壓是9V.
（2）解：當電流表的示數為0.18A時，電路中的總電阻：R＝ ＝50Ω，
則酒精氣體傳感器的電阻：R1′＝R-R2＝50Ω-40Ω＝10Ω，
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.8mg/ml，0.2mg/ml<0.8mg/ml≤0.8mg/ml，所以被檢測者屬于酒駕.
答：被檢測者屬于酒駕.
【解析】（1）由電路圖知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
由圖象知，當酒精氣體的濃度為0時R1的阻值，根據串聯電路特點和歐姆定律先計算出電路中的電流，根據歐姆定律計算電源的電壓；
（2）由歐姆定律計算電流表的示數為0.18A時電路的總電阻，從而可得此時酒精氣體傳感器的電阻，由圖象中讀出酒精的含量，從而準判斷是否酒駕．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．