Question

（2012?新化县一模）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9V．图中R₁为酒精气体传感器，它的实质是一个电阻值随酒精气体浓度增大而减小的可变电阻．当酒精气体的浓度为0时，R₁的阻值80Ω，电压表的示数为1V．求：
（1）此时电路中的电流是多少？
（2）R₂的阻值是多少？
（3）某驾驶员对着测试仪吹气10s，若电压表的示数达到3V，就表明驾驶员醉驾．此时酒精传感器R₁的阻值多大？

Answer 1

分析：由电路图知，电压表测电阻R₂的两端电压；
（1）由串联电路特点求出电阻R₁的电压，然后由欧姆定律求出电路电流；
（2）已知R₂的电压与流过电阻的电流，由欧姆定律可求出电阻的阻值；
（3）已知电阻R₂的阻值及它两端的电压，由欧姆定律可求出电路电流；
由串联电路特点求出R₁的两端的电压，然后由欧姆定律求出电阻R₁的阻值．

解答：解：（1）电阻R₁的两端电压U₁=U-U₂=9V-1V=8V，
电路电流为：I=I1=

U1

R1

=

8V

80Ω

=0.1A，
答：电路中的电流是0.1A．
（2）电阻R₂的阻值R2=

U2

I

=

1V

0.1A

=10Ω，
答：电阻R₂的阻值是10Ω．
（3）当电压表示数是3V时，电路电流I=I2=

U2

R2

=

3V

10Ω

=0.3A，
电阻R₁的两端电压U₁=U-U₂=9V-3V=6V，
此时电阻R₁的阻值R1=

U1

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
答：此时酒精传感器R₁的阻值是20Ω．

点评：本题考查了欧姆定律公式及导出公式的应用，串联电路的电压和电流的特点，通过电阻值随酒精气体浓度的变化而变化，改变电路的阻值和电流．本题体现了物理应用于生活，达到学以致用的目的．