Question

为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R₁的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R₂=30Ω．求：

（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；

（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.3A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．

（3）请计算说明，如果你是交警怎样快速判断司机没有酒驾？

Answer

（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是8V；

（2）当电流表的示数为0.3A时，被检测者是酒驾；

（3）当电流表的示数大于或等于0.2A，电压表的示数小于或等于6V，即可判断司机酒驾．

【解析】

试题分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；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的示数；

（2）当电流表的示数为0.3A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾；

（3）根据图象可知酒精浓度为0.2mg/ml时R1的阻值，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，然后根据电表的示数判断是否酒驾．

【解析】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电路中的电流：

I===A，

电压的示数：

U1=IR1=A×60Ω=8V；

（2）当电流表的示数为0.3A时，电路中的总电阻：

R===40Ω，

则酒精气体传感器的电阻：

R1′=R﹣R2=40Ω﹣30Ω=10Ω，

由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.8mg/ml，

0.2mg/ml＜0.8mg/ml≤0.8mg/ml，

所以被检测者属于酒驾；

（3）由图象可知，酒精浓度为0.2mg/ml时，R1″=30Ω，

此时电路中的电流：

I″===0.2A，

电压表的示数：

U1″=I″R1=0.2A×30Ω=6V，

当电流表的示数大于或等于0.2A，电压表的示数小于或等于6V，即可判断司机酒驾．

答：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是8V；

（2）当电流表的示数为0.3A时，被检测者是酒驾；

（3）当电流表的示数大于或等于0.2A，电压表的示数小于或等于6V，即可判断司机酒驾．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中获取有用的信息．