Question

19．某型号酒精测试仪原理如图．电源电压恒为6V，传感器电阻R₂的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50Ω．使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R₁的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为5V．求：
（1）电压表的示数为5V时，电流表的示数为多少？
（2）电压表的示数为5V时，滑动变阻器R₁连入电路的电阻值为多少？
（3）调零后，R₁的电阻保持不变．某驾驶员对着测试仪吹气10s，若A表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此段时间内电路做的功为多少？

Answer 1

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）根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电流表的示数；
（2）根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，根据欧姆定律求出R₁的阻值；
（3）根据W=UIt求出A表的示数达到0.3A时此段时间内电路做的功．

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）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电流表的示数：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₁两端的电压：
U₁=U-U₂=6V-5V=1V，
则滑动变阻器R₁连入电路的电阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（3）若A表的示数达到0.3A，此段时间内电路做的功：
W=UI′t=6V×0.3A×10s=18J．
答：（1）电压表的示数为5V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电压表的示数为5V时，滑动变阻器R₁连入电路的电阻值为10Ω；
（3）此段时间内电路做的功为18J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，是一道较为简单的应用题．