Question

【題目】“全民拒酒駕，安全你我他”，天門市公安局在宣傳交通規則的同時，也加大了對酒駕的查處，如圖甲是呼氣式酒精測試儀的電路原理圖，R1為氣敏電阻，它的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙，R2為定值電阻，電源電壓為9V且保持不變，當酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數為3V，求：
（1）此時電路中的電流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）某駕駛員對著測試儀吹氣10s，若電壓表示數達到4.5V，就表明駕駛員飲酒駕駛，此時酒精氣體的濃度達到多少？

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，電流表測電路中的電流．

當酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數為3V，

由圖象可知，此時R1=60Ω，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R1兩端的電壓U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，電路中的電流：

I=I2=I1= = =0.1A；

（2）解：R2的阻值：

R2= = =30Ω；

（3）解：電壓表示數達到4.5V時，此時R1兩端的電壓：

U1′=U﹣U2′=9V﹣4.5V=4.5V，

此時電路中的電流：

I′= = ，即 = ，

解得：R1′=30Ω，

由圖象可知，此時酒精氣體的濃度為0.2mg/m3．

【解析】由電路圖可知，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．（1）當酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數為3V，根據圖象讀出此時R1的阻值，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流；（2）根據歐姆定律求出R2的阻值；（3）電壓表示數達到4.5V時，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式求出R1的阻值，然后由圖象得出此時酒精氣體的濃度．
【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）．