Question

为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示．电源电压恒为8V，传感器电阻R₂的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R₂的电阻为60Ω．使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器R₁的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的为6V．

（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？

（2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R₁的电阻值为多少？

（3）调零后，R₁的电阻保持不变．某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？

Answer 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．

（1）当酒精气体的浓度为0时，R₂的电阻为60Ω，此时电压表的示数为6V，

∵串联电路中各处的电流相等，

∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：

I===0.1A；

（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，

∴此时R₁两端的电压：

U₁=U﹣U₂=8V﹣6V=4V，

∴R₁===20Ω；

（3）调零后，R₁的电阻保持不变，此时变阻器两端的电压：

U₁′=I′R₁=0.2A×20Ω=4V，

∴电压表的示数：

U₂′=U﹣U₁′=8V﹣4V=4V．

答：（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为0.1A；

（2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R₁的电阻值为20Ω；

（3）调零后，电流表的示数达到0.2A时电压表的示数为4V．