Question

19．為防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測試儀被廣泛應(yīng)用．有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，其酒精氣體傳感器R₁的阻值與酒精氣體濃度的關(guān)系如圖甲所示，在圖乙所示的工作電路中，電源電壓恒為8V，定值電阻R₂=20Ω．求：

（1）當(dāng)被檢測者未飲酒時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少；
（2）酒后駕駛分兩種：酒精氣體濃度達(dá)到20mg/100ml但不足80mg/100ml，屬于飲酒駕駛；酒精氣體濃度達(dá)到或超過80mg/100ml，屬于醉酒駕駛．目前，飲酒駕駛屬于違法行為，醉酒駕駛屬于犯罪行為．當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，通過計(jì)算判斷被檢測者屬于哪一種酒后駕駛；
（3）工作電路能夠把酒精氣體濃度變化轉(zhuǎn)換成電流表或電壓表的示數(shù)變化，日常生活中我們習(xí)慣選擇電表示數(shù)大小變化與酒精氣體濃度大小變化一致的儀器，你認(rèn)為兩個(gè)電表中電流表（填“電壓表”或“電流表”）更加符合我們的習(xí)慣．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，傳感器和定值電阻串聯(lián)，電壓表測傳感器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出傳感器的電阻，由圖象得出對應(yīng)酒精氣體的濃度，然后與酒駕標(biāo)準(zhǔn)相比較即可判斷是否酒駕；
（3）根據(jù)歐姆定律求出酒精氣體傳感器兩端的電壓；
由圖可知酒精濃度增大時(shí)R₁阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和R₂兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)判斷電壓表示數(shù)的變化，進(jìn)一步確定的電表．

解答 解：（1）當(dāng)被檢測者的酒精氣體的濃度為0時(shí)，R₁的電阻為60Ω，
由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：
R=R₁+R₂=60Ω+20Ω=80Ω，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{8V}{80Ω}$=0.1A；
則電壓表示數(shù)為U₁=IR₁=0.1A×60Ω=6V；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，由公式I=$\frac{U}{R}$得：
R₁′=$\frac{U}{I′}$-R₂=$\frac{8V}{0.2A}$-20Ω=20Ω，
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被檢測者屬于酒駕；
（3）由圖甲可知，酒精濃度增大時(shí)，R₁的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化即電流表的示數(shù)變大，酒精氣體傳感器兩端的電壓減小，根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，電壓表的示數(shù)減小，所以按我們平�！白笮∮掖蟆钡淖x表習(xí)慣，電流表適合改造成測量酒精濃度的專用儀表．
故答案為：（1）電壓表示數(shù)為6V；
（2）被檢測者屬于屬于飲酒駕駛；
（3）電流表．

點(diǎn)評 本題考查了歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)的靈活運(yùn)用和掌握，側(cè)重考查了學(xué)生的讀圖能力，熟練的分析坐標(biāo)圖的含義和電表的正確使用是解決本題的關(guān)鍵．