题目内容
从2011年5月1日起，执行酒驾重罚新规定．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当如图所示，电源电压恒为9V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω．使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器Rl的滑片）对测试仪进行凋零，此时电压表的示数为8V．求：（1）电压表的示数为8V，电流表的示数为多少？
（2）电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1电阻是多少？
（3）电流表的示数为0.3A，此时电压表的示数为多少？
分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由题意可知，酒精气体的浓度为0时，R2的阻值和电压表的示数，根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器R1的电阻值；
（3）R1的电阻保持不变，根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.3A时滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数．
（1）由题意可知，酒精气体的浓度为0时，R2的阻值和电压表的示数，根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器R1的电阻值；
（3）R1的电阻保持不变，根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.3A时滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数．
解答：解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω，此时电压表的示数为8V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I=
=
=0.1A；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴此时R1两端的电压：
U1=U-U2=9V-8V=1V，
∵I=
，
∴R1=
=
=10Ω；
（3）调零后，R1的电阻保持不变，
∵I=
，
∴滑动变阻器两端电压：
U1′=I′R1=0.3A×10Ω=3V，
∴电压表的示数：
U2′=U-U1′=9V-3V=6V．
答：（1）电压表的示数为8V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为10Ω；
（3）电流表的示数为0.3A时电压表的示数为6V．
（1）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω，此时电压表的示数为8V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I=
| U2 |
| R2 |
| 8V |
| 80Ω |
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴此时R1两端的电压：
U1=U-U2=9V-8V=1V，
∵I=
| U |
| R |
∴R1=
| U1 |
| I |
| 1V |
| 0.1A |
（3）调零后，R1的电阻保持不变，
∵I=
| U |
| R |
∴滑动变阻器两端电压：
U1′=I′R1=0.3A×10Ω=3V，
∴电压表的示数：
U2′=U-U1′=9V-3V=6V．
答：（1）电压表的示数为8V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为10Ω；
（3）电流表的示数为0.3A时电压表的示数为6V．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，知道“调零后，R1的电阻保持不变”是正确解题的关键．
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