Question

【題目】有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測(cè)試儀被廣泛用來檢測(cè)酒駕，傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度的變化如圖甲所示，工作電路如圖乙所示，電源電壓恒為12V，定值電阻R2=30Ω．求：
（1）被檢測(cè)者未喝酒時(shí)，即酒精濃度為0時(shí)，R1阻值為 ．
（2）被檢測(cè)者酒精濃度越大時(shí)，電流表示數(shù)越 ， 電壓表示數(shù)越 ．
（3）被檢測(cè)者酒精氣體濃度為0.8mg/mL時(shí)，電流表的示數(shù)為 ．
（4）現(xiàn)在公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)為0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.8V時(shí)，被檢測(cè)司機(jī)酒精濃度是mg/ml．

Answer 1

【答案】
（1）60Ω
（2）大,小
（3）0.3A
（4）0.3
【解析】解：（1）由圖象可知，當(dāng)被檢測(cè)者未喝酒時(shí)，即酒精氣體的濃度為0時(shí)，R1的電阻為60Ω；
（2）由圖甲知被檢測(cè)者酒精濃度越大時(shí)，R1的阻值減小，而R1和R2串聯(lián)，根據(jù)R總=R1+R2知R總變大，根據(jù)I=知電路中的電流變大；根據(jù)I=的變形式U=IR知R2兩端的電壓增大，再根據(jù)U1=U總-U2知電壓表的示數(shù)減小；
（3）據(jù)圖甲可知，當(dāng)酒精濃度為0.8mg/ml時(shí)，R1的電阻為10Ω，則R′=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω；
此時(shí)電路中電流：I==0.3A，即電流表的示數(shù)為0.3A；
（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)U1=4.8V時(shí)，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U2=U-U1=12V-4.8V=7.2V，
電路中的電流I1=I2===0.24A，
根據(jù)歐姆定律得：此時(shí)傳感器R1的阻值R1′==20Ω，
由甲圖可知，被檢測(cè)者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
故答案為：（1）60Ω；（2）大；小；（3）0.3A；（4）0.3.

（1）根據(jù)圖像提供的信息分析；（2）根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律、歐姆定律及其變形式、串聯(lián)電路電壓的規(guī)律分析；（3）根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律、歐姆定律求解；（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律、歐姆定律的變形式和圖像求解。