Question

19．为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，其酒精气体传感器R₁的阻值与酒精气体浓度的关系如图甲所示，在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R₂=20Ω．求：

（1）当被检测者未饮酒时，电压表的示数是多少；
（2）酒后驾驶分两种：酒精气体浓度达到20mg/100ml但不足80mg/100ml，属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过80mg/100ml，属于醉酒驾驶．目前，饮酒驾驶属于违法行为，醉酒驾驶属于犯罪行为．当电流表的示数为0.2A时，通过计算判断被检测者属于哪一种酒后驾驶；
（3）工作电路能够把酒精气体浓度变化转换成电流表或电压表的示数变化，日常生活中我们习惯选择电表示数大小变化与酒精气体浓度大小变化一致的仪器，你认为两个电表中电流表（填“电压表”或“电流表”）更加符合我们的习惯．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；
（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾；
（3）根据欧姆定律求出酒精气体传感器两端的电压；
由图可知酒精浓度增大时R₁阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和R₂两端的电压变化，根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化，进一步确定的电表．

解答 解：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R₁的电阻为60Ω，
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：
R=R₁+R₂=60Ω+20Ω=80Ω，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{8V}{80Ω}$=0.1A；
则电压表示数为U₁=IR₁=0.1A×60Ω=6V；
（2）当电流表的示数为0.2A时，由公式I=$\frac{U}{R}$得：
R₁′=$\frac{U}{I′}$-R₂=$\frac{8V}{0.2A}$-20Ω=20Ω，
由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被检测者属于酒驾；
（3）由图甲可知，酒精浓度增大时，R₁的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流变化即电流表的示数变大，酒精气体传感器两端的电压减小，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电压表的示数减小，所以按我们平常“左小右大”的读表习惯，电流表适合改造成测量酒精浓度的专用仪表．
故答案为：（1）电压表示数为6V；
（2）被检测者属于属于饮酒驾驶；
（3）电流表．

点评 本题考查了欧姆定律和串联电路特点的灵活运用和掌握，侧重考查了学生的读图能力，熟练的分析坐标图的含义和电表的正确使用是解决本题的关键．