Question

【题目】有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30Ω．求：
（1）被检测者未喝酒时，即酒精浓度为0时，R1阻值为 ．
（2）被检测者酒精浓度越大时，电流表示数越 ， 电压表示数越 ．
（3）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为 ．
（4）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，被检测司机酒精浓度是mg/ml．

Answer 1

【答案】
（1）60Ω
（2）大,小
（3）0.3A
（4）0.3
【解析】解：（1）由图象可知，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω；
（2）由图甲知被检测者酒精浓度越大时，R1的阻值减小，而R1和R2串联，根据R总=R1+R2知R总变大，根据I=知电路中的电流变大；根据I=的变形式U=IR知R2两端的电压增大，再根据U1=U总-U2知电压表的示数减小；
（3）据图甲可知，当酒精浓度为0.8mg/ml时，R1的电阻为10Ω，则R′=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω；
此时电路中电流：I==0.3A，即电流表的示数为0.3A；
（4）当电压表的示数U1=4.8V时，
根据串联电路的电压特点可知：U2=U-U1=12V-4.8V=7.2V，
电路中的电流I1=I2===0.24A，
根据欧姆定律得：此时传感器R1的阻值R1′==20Ω，
由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．
故答案为：（1）60Ω；（2）大；小；（3）0.3A；（4）0.3.

（1）根据图像提供的信息分析；（2）根据串联电路电阻的规律、欧姆定律及其变形式、串联电路电压的规律分析；（3）根据串联电路电阻的规律、欧姆定律求解；（4）根据串联电路电压、电流的规律、欧姆定律的变形式和图像求解。