Question

为防止酒驾事故的出现，有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛应用．酒精气体传感器是一只阻值随接触到的酒精气体浓度变化而变化的电阻，其关系如图甲所示，某种呼气酒精测试仪的电路如图乙所示，图中电源电压恒为4V，定值电阻R₂=10Ω．求：
（1）图中的浓度表是用

电流

表改装的．
（2）酒精气体浓度越高时，电路中的电流将

越大

（选填“越大”或“越小”）．
（3）若图乙所示酒精气体测试仪电路中的浓度表损坏了，在将表拆去同时又将断开部分接通后，用一只量程为3V的电压表改接入电路作为浓度表使用，以对测试仪进行修理．请你在虚线框内画出改用电压表作为浓度表使用时的电路图．
（4）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml．为便于识别，请将酒精气体浓度0.2mg/ml、0.8mg/ml准确标在如图丙所示电压表刻度盘的对应位置上，并将相应的刻度线用签字笔加粗．

Answer 1

分析：（1）根据电流表和电压表的正确使用：电压表与被测元件并联，电流表与被测元件串联，确定浓度表的类型；
（2）从图甲中可以看出，当酒精气体浓度越大，酒精气体传感器电阻变小，电路中的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（3）由题意可知，酒精气体传感器与定值电阻R₂串联，要使电压表作为浓度表使用，则应使电压表的示数随酒精浓度的增大而增大，故电压表应并联在定值电阻R₂的两端；
（4）由图甲可知，酒精气体浓度分别为0.2mg/ml和0.8mg/ml时酒精气体传感器的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数即可得出他们在电压表刻度盘的对应位置．

解答：解：（1）由图乙可知，浓度表串联电路中使用应为电流表改装的；
（2）从图甲中可以看出，当酒精气体浓度越大，酒精气体传感器电阻变小，电路中的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流将变大；
（3）由题意可知，酒精气体传感器与定值电阻R₂串联，要使电压表的示数随随酒精浓度的增大而增大，电压表应并联在定值电阻R₂的两端，如下图所示：

（4）由图甲可知：
当酒精气体浓度分别为0.2mg/ml，酒精气体传感器的电阻R₁=30Ω，
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流I=

U

R1+R2

=

4V

30Ω+10Ω

=0.1A，
电压表的示数U₂=IR₂=0.1A×10Ω=1V；
当酒精气体浓度分别为0.8mg/ml，酒精气体传感器的电阻R₁′=10Ω，
此时电路中的电流I′=

U

R′1+R2

=

4V

10Ω+10Ω

=0.2A，
电压表的示数U₂′=I′R₂=0.2A×10Ω=2V，
酒精气体浓度0.2mg/ml、0.8mg/ml在电压表刻度盘的对应位置如下图所示：

故答案为：
（1）电流；
（2）越大；
（3）电路图如上图所示；
（4）电压表刻度盘的对应位置对如上图所示．

点评：本题考查了欧姆定律和串联电路特点的灵活运用和掌握，侧重考查了学生的读图能力，熟练的分析坐标图的含义和电表的正确使用是解决本题的关键．