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        1. 精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情
          從2011年5月11日起,執(zhí)行酒駕重罰新規(guī)定.參照《車輛駕駛人員呼氣酒精含量閾值與檢驗標準(GB19522)》,呼氣中酒精濃度大于等于0.09mg/L就屬于酒后駕駛.京口中學綜合實踐活動小組的同學就“呼氣中酒精濃度是否超標”展開探究活動,小組同學通過資料查詢,知道氧化錫具有氣敏特性,當周圍氣體中酒精濃度增加,其電阻值就降低.他們到電子器材商店購得某型號氧化錫酒精氣體傳感器,其阻值Rx與周圍氣體中酒精濃度的關系如下表所示.交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖1所示,電源電壓恒為6V,R為定值電阻,在測試時當酒精氣體的濃度為0.01mg/L時,電壓表的示數為1V,求;
          (1)定值電阻R的阻值;
          (2)在檢測時電壓表讀數大于等于多少時被檢測者屬于酒后駕車?
          (3)該酒精檢測儀表盤的零刻度應在電壓表的什么示數位置,請計算并在圖2表盤上標出;
          (4)若電壓表的量程是0~3V,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最多為多少?
          酒精氣體的濃度/mg/L0.010.030.050.070.090.110.13
          酒精氣體傳感器電阻Rx/Ω36201511864.54

          【答案】分析:(1)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0.01mg/L時酒精氣體傳感器的電阻,根據串聯(lián)電路的電壓特點求出酒精氣體傳感器電阻兩端的電壓,利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點求出電路中的電流,最后根據歐姆定律求出定值電阻R的阻值;
          (2)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0.09mg/L時酒精氣體傳感器的電阻,根據電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出電壓表的示數即為酒駕時的最小示數;
          (3)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0mg/L時酒精氣體傳感器的電阻,根據阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出電壓表的示數即為零刻度的位置;
          (4)根據歐姆定律求出電壓表的示數為3V時電路中的電流,再根據串聯(lián)電路的電壓特點求出酒精氣體傳感器電阻兩端的電壓,利用歐姆定律求出酒精氣體傳感器電阻的阻值,由表格讀出此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的最大濃度.
          解答:解:(1)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0.01mg/L時酒精氣體傳感器的電阻Rx=20Ω,
          ∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
          ∴酒精氣體傳感器電阻兩端的電壓:
          Ux=U-U=6V-1V=5V,
          ∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
          ∴根據歐姆定律可得,電路中的電流:
          I=Ix===0.25A,
          定值電阻R的阻值:
          R===4Ω;
          (2)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0.09mg/L時酒精氣體傳感器的電阻Rx′=6Ω,
          ∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
          ∴此時電路中的電流:
          I′===0.6A,
          電壓表的示數:
          U′=I′R=0.6A×4Ω=2.4V,
          即電壓表的示數大于等于2.4V時屬于酒后駕車;
          (3)由表格數據可知,當酒精氣體的濃度為0mg/L時酒精氣體傳感器的電阻Rx″=36Ω,
          電路中的電流:
          I″===0.15A,
          電壓表的示數:
          U″=I″R=0.15A×4Ω=0.6V,
          即該酒精檢測儀表盤的零刻度應在電壓表0.6V的示數位置,如下圖所示:

          (4)當電壓表的示數為3V時,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最大,
          電路中的電流:
          Imax===0.75A,
          此時酒精氣體傳感器兩端的電壓:
          Uxmin=U-U0max=6V-3V=3V,
          酒精氣體傳感器的電阻:
          Rxmin===4Ω,
          由表格可知,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最多為0.13mg/L.
          答:(1)定值電阻R的阻值為4Ω;
          (2)在檢測時電壓表讀數大于等于2.4V時被檢測者屬于酒后駕車;
          (3)該酒精檢測儀表盤的零刻度應在電壓表的0.6V示數位置,如上表所示;
          (4)若電壓表的量程是0~3V,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最多為0.13mg/L.
          點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是從表格中得出酒精濃度對應酒精氣體傳感器電阻的阻值.
          練習冊系列答案
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          (1)電壓表的示數為8V時,電流表的示數為多少?
          (2)電壓表的示數為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少?
          (3)調零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對著測試儀吹氣10s,若電流表的示數達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數為多少?

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          (1)定值電阻R0的阻值;
          (2)在檢測時電壓表讀數大于等于多少時被檢測者屬于酒后駕車?
          (3)該酒精檢測儀表盤的零刻度應在電壓表的什么示數位置,請計算并在圖2表盤上標出;
          (4)若電壓表的量程是0~3V,此酒精測試儀能檢測出酒精氣體的濃度最多為多少?
          酒精氣體的濃度/mg/L 0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13
          酒精氣體傳感器電阻Rx/Ω 36 20 15 11 8 6 4.5 4

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          (1)電壓表的示數為6V時,電流表的示數為多少?
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          從2011年5月11日起,執(zhí)行酒駕重罰新規(guī)定。交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理相當于圖所示。電源電壓恒為9 V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當酒精氣體的濃度為0時,R2的電阻為80 Ω。使用前要通過調零旋鈕(即滑動變阻器R1的滑片)對測試儀進行調零,此時電壓表的示數為8 V。求:
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          (2)電壓表的示數為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少?
          (3)調零后,R1的電阻保持不變。某駕駛員對著測試儀吹氣10 s,若電流表的示數達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數為多少?

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          (1)電壓表的示數為8V時,電流表的示數為多少?

          (2)電壓表的示數為8V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少?

          (3)調零后,R1的電阻保持不變。某駕駛員對著測試儀吹氣10 s,若電流表的示數達到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時電壓表的示數為多少?

           

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