問題詳情:
“全民拒酒駕,安全你我他”,天門市公安局在宣傳交通規則的同時,也加大了對酒駕的查處,如圖*是呼氣式酒精測試儀的電路原理圖,R1為氣敏電阻,它的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙,R2為定值電阻,電源電壓為9V且保持不變,當酒精氣體的濃度為0時,電壓表的示數為3V,求:
(1)此時電路中的電流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)某駕駛員對着測試儀吹氣10s,若電壓表示數達到4.5V,就表明駕駛員飲酒駕駛,此時酒精氣體的濃度達到多少?
【回答】
0.1A 30Ω 0.2mg/m3
【分析】
由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流; (1)當酒精氣體的濃度為0時,電壓表的示數為3V,根據圖象得到此時R1的阻值,根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓,根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流; (2)根據歐姆定律求出R2的阻值; (3)電壓表示數達到4.5V時,根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓,根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式求出R1的阻值,然後由圖象得出此時酒精氣體的濃度.
【詳解】
(1)由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
當酒精氣體的濃度為0時,電壓表的示數為3V,
由圖像可知,此時R1=60Ω,
串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,R1兩端的電壓U1=U-U2=9V-3V=6V,
因串聯電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:;
(2)R2的阻值:,
(3)電壓表示數達到4.5V時,此時R1兩端的電壓:,
此時電路中的電流:
解得:R1′=30Ω,
由圖象可知,此時酒精氣體的濃度為0.2mg/m3.
【點睛】
本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用,從圖象中獲取有用的信息是關鍵.關鍵是根據圖象得出氣敏電阻的阻值隨酒精濃度的變化關係.
知識點:串、並聯電路中電壓的規律
題型:計算題