Question

我国《道路交通安全法》规定：严禁酒后驾车！参照《车辆驾驶人员呼气酒精含量阈值与检验标准（GB19522）》，呼气中酒精浓度大于等于0.09mg/L就属于酒后驾驶．由此，茅山中学综合  实践活动小组的同学就“呼气中酒精浓度是否超  标”展开探究活动，小组同学通过资料查询，知道氧化锡具有气敏特性，当周围气体中酒精浓度增加，其电阻值就降低．他们到电子器材商店购得某型号氧化锡检测电阻R_x，其阻值与周围气体中酒精浓度的关系图象如图所示．同学们按两种方法分别展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计．（两种方法都做，以第一种为准）

方法一	方法二
电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电压表、导线，电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx．若电压表读数大于等于1.5V检测者属于酒后驾车；若电压表读数小孚1.5V，则不属于酒后驾车	电路元件：6V电源、开关S、氧化锡检测电阻Rx、定值电阻R0、电流表、导线电路功能：闭合开关S，检测者呼出气体流经Rx，若电流表读数大于等于0.3A，检测者属于酒后驾车；若电流表读数小于0.3A，则不属于酒后驾车．
（1）请用笔划线代替导线完成电路连接． （2）定值电阻R0的阻值应为   Ω．	（1）请用笔划线代替导线完成电路连接． （2）定值电阻R0的阻值应为   Ω．

Answer 1

分析：由图可知检测电阻的阻值随酒精浓度的变化而发生变化的规律，由两种方法的要求可知电路中电阻及电流表、电压表的连接方式；由欧姆定律可求得定值电阻的阻值．

解答：解：由图可知，检测电阻的阻值随周围气体中酒精浓度的增大而减小；
方法一中要求电压表示数大于1.5V时为酒精浓度超标，小于1.5V时为正常，则可知，电路应采用串联的方式，将定值电阻与检测电阻串联；而电压表只能并联在定值电阻两端，才能保证，酒精浓度越大，电压表示数越大；
故电路图应为：

由题意可知，当浓度大于等于0.09mg/l时，为酒精浓度超标，由图象可知，当浓度为0.09mg/L时，检测电阻的阻值为R=6Ω；则此时电压表示数应为1.5V；则由串联电路的电压规律可得，检测电阻两端的电压应为U=6V-1.5V=4.5V；
则由欧姆定律可得，电路中电流I=

U

R

=

4.5V

6Ω

=0.75A；
则可知，R₀=

U′

I

=

1.5V

0.75A

=2Ω；
由原理图，连接实物图，注意电压表的正负接线柱，应让电流由正极流入，负极流出，答案如图：

方法二：
由题意可知，要求电流表电流大于0.3A时为酒精超标，故应将电流表与检测电阻串联，同时为了安全应串联保护电阻；故电路图应为：

由欧姆定律可得，电流为0.3A时，电路中总电阻R_总=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω；
则由串联电路的规律可得，R₀=R_总-R=20Ω-6Ω=14Ω；
由原理图连接实物图如图所示：

故答案为：方法一：2；（方法二：14）
实物图如上所示．

点评：本题要求学生能正确审题，明确题目中的要求，按要求结合检测电阻的特点及串联电路的电流电压规律设计电路；同时，在连接实物图时，要注意实物连接的要求，导线不能出现交叉，注意电表的正确接法．