题目内容

【题目】为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示.电源电压恒为8V,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60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V.

(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?

(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?

(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?

【答案】(1)0.1A (2)20Ω (3)4V

【解析】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)当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,

因为串联电路中各处的电流相等,故根据欧姆定律可得,电流表的示数:I===0.1A;

(2)因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时R1两端的电压:U1=U-U2=8V-6V=4V,

故滑动变阻器R1的电阻值R1===20Ω;

(3)调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压:U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V,

所以电压表的示数:U2′=U﹣U1′=8V﹣4V=4V.

(1)已知电压表的示数,电阻R2的大小,相除即可得电流的大小,它就是电流表的示数;(2)由于电源电压已知,故可求变阻器的两端电压,再根据电流的大小求出变阻器连入电路的阻值;(3)题中变阻器的阻值不变,已知电路中的电流,故可求变阻器的两端电压,再由电源电压减去这个值,就是电压表的示数。

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