Question

酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车．酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示．电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作．R₀为定值电阻，阻值为10Ω．请计算：
（1）酒精气体传感器正常工作的电阻R₁；
（2）酒精气体传感器正常工作一天（24h），所消耗的电能．

Answer 1

分析：由电路图可知，定值电阻R₀与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流．
（1）根据欧姆定律求出酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出酒精气体传感器正常工作的电阻R₁；
（2）根据W=UIt=I²Rt求出酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能．

解答：解：由电路图可知，定值电阻R₀与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流．
（1）由I=

U

R

可得，酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻：
R=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω；
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴酒精气体传感器正常工作的电阻：
R₁=R-R₀=20Ω-10Ω=10Ω；
（2）酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能：
W=UIt=I²Rt=（0.3A）²×10Ω×24×3600s=77760J．
答：（1）酒精气体传感器正常工作的电阻为10Ω；
（2）酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能为77760J．

点评：本题考查了电阻的串联特点和欧姆定律、电功公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题．