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】
（1）解：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，

由图象可知，此时R1=60Ω，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，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：

I=I2=I1= = =0.1A；

（2）解：R2的阻值：

R2= = =30Ω；

（3）解：电压表示数达到4.5V时，此时R1两端的电压：

U1′=U﹣U2′=9V﹣4.5V=4.5V，

此时电路中的电流：

I′= = ，即 = ，

解得：R1′=30Ω，

由图象可知，此时酒精气体的浓度为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，根据图象读出此时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．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．