Question

18．为防止酒驾事故的出现，酒精测试已被广泛应用．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如乙图所示，电源电压恒为8V，R₂的电阻为20Ω，酒精气体传感器电阻R₁随酒精气体浓度的变化如甲图所示．求：

（1）测试者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是多少？
（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．

Answer 1

分析 （1）由图乙知两电阻串联，电压表测R₁两端电压，电流表测电路中电流，由甲读出酒精气体的浓度为0时R₁的阻值，由串联电路特点和欧姆定律计算电压表的示数；
（2）由电路特点和欧姆定律计算电流表的示数为0.2A时，R₁连入电路的阻值，由甲读出被检测者的酒精气体浓度，从而判断是否酒驾．

解答 解：
（1）由图乙知电阻R₁、R₂串联，电压表测R₁两端电压，电流表测电路中电流，
由甲可知，当酒精气体的浓度为0时R₁的阻值为60Ω，由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{8V}{60Ω+20Ω}$=0.1A；
所以电压表的示数：
U_V=U₁=IR₁=0.1A×60Ω=6V；
（2）当电流表的示数为0.2A时，由串联电路特点和欧姆定律可得：
$\frac{8V}{{R}_{1}′+20Ω}$=0.2A，
解得：R₁′=20Ω，
由图甲可知，此时被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml，酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，所以判断被检测者是酒驾．
答：（1）测试者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是6V；
（2）被检测者是酒驾了．

点评 本题考查串联电路特点以及欧姆定律的应用，关键明白电路的连接和能从图象上找到有用的数据．