Question

【题目】“全民拒酒驾，安全你我他”，天门市公安局在宣传交通规则的同时，也加大了对酒驾的查处，如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压为9V且保持不变，当酒精气体的浓度为0时，电压表的示数为3V，求：

(1)此时电路中的电流是多少？

(2)R2的阻值是多少？

(3)某驾驶员对着测试仪吹气10s，若电压表示数达到4.5V，就表明驾驶员饮酒驾驶，此时酒精气体的浓度达到多少？

Answer 1

【答案】0.1A 30Ω 0.2mg/m3

【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，电压表的示数为3V，根据图象得到此时R1的阻值，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流；
（2）根据欧姆定律求出R2的阻值；
（3）电压表示数达到4.5V时，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出R1的阻值，然后由图象得出此时酒精气体的浓度。

（1）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，

当酒精气体的浓度为0时，电压表的示数为3V，

由图像可知，此时R1=60Ω，

串联电路中总电压等于各分电压之和，R1两端的电压U1=U-U2=9V-3V=6V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：；

（2）R2的阻值：，

（3）电压表示数达到4.5V时，此时R1两端的电压：，

此时电路中的电流：

解得：R1′=30Ω，

由图象可知，此时酒精气体的浓度为0.2mg/m3。