Question

从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定． 酒后驾车分为饮酒后驾车、醉酒后驾车两种． 国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾驶人血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准，该标准规定：车辆驾驶人员血液中的酒精气体浓度含量大于或等于0.2毫克/毫升、小于0.8毫克/毫升为饮酒后驾车． 血液中的酒精气体浓度含量大于或者等于0.8毫克/毫升为醉酒驾车．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所示．电源电压恒为10V，酒精气体传感器电阻R₁的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如图甲所示．当酒精气体浓度为0时，R₁的电阻为60Ω，此时电压表的示数为6V．求：

（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？
（2）电压表的示数为6V时，定值电阻R₂的电阻值为多少？
（3）若某驾驶员对着测试仪吹气后，电流表的示数达到0.2A，表明驾驶员是饮酒后驾车，还是醉酒驾车，试计算说明？

Answer

由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻R1电压，电流表测电路电流；
（1）已知电阻R1两端电压与电阻阻值，由欧姆定律可以求出电路电流；
（2）由串联电路特点求出电阻R2的电压，由串联电路特点及欧姆定律求出定值电阻R2阻值；
（3）由串联电路特点及欧姆定律可以求出电阻R1的阻值，然后由图象甲求出此时酒精气体浓度，然后判断是否到达酒驾标准．
【解析】
（1）电压表测电阻R1电压，酒精气体浓度为0时，
R1=60Ω，电压表的示数为6V，
∵I=，
∴此时电路电流I===0.1A；
（2）电压表示数为6V时，电阻R2两端电压：
U2=U-U1=10V-6V=4V，
∵I=，
∴电阻R2阻值R2===40Ω；
（3）∵I=，电路电流I′=0.2A，
∴电路总电阻R=R1′+R2===50Ω，
R1′=R-R2=50Ω40Ω=10Ω，
由图甲所示图象可知，此时酒精气体浓度是0.8mg/ml，因此驾驶员已经达到醉酒驾车．
答：（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为0.1A；
（2）电压表的示数为6V时，定值电阻R2的电阻值为40Ω；
（3）驾驶员已经到达醉酒驾驶．