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钮（即滑动变阻器R₁的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为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，

∵R₁与R₂串联,

∴I₁=I₂ =U ₂/ R₂=6V/ 60Ω=0.1A……………………………………………2分

（2）∵R₁与R₂串联,

∴此时R₁两端的电压：U₁=U_总﹣U₂=8V﹣6V=2V………………………1分

∴R₁= U₁/ I₁ = 2V/ 0.1A= 20Ω ……………………………………………2分

（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………………………………………………2分

∴此时电压表的示数：U₂′=U_总﹣U₁′=8V﹣4V=4V   ………………1分