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】0.1A 30Ω 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，根據圖象得到此時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。

（1）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，

由圖像可知，此時R1=60Ω，

串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，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：；

（2）R2的阻值：，

（3）電壓表示數達到4.5V時，此時R1兩端的電壓：，

此時電路中的電流：

解得：R1′=30Ω，

由圖象可知，此時酒精氣體的濃度為0.2mg/m3。