Question

交通法规禁止酒后驾驶，为加强检查力度，酒精测试仪被广泛应用．如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路，已知电源E的电压U=4

Answer 1

解题思路：由电路图可知，酒精气体传感器R₁与定值电阻R₀串联，电压表测R₀两端的电压．

（1）由图乙可知当被检者的酒精气体浓度为0时酒精气体传感器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；

（2）根据欧姆定律求出当电压表示数为2V时电路中的电流，再根据串联电路的电压特点求出酒精气体传感器两端的电压，利用欧姆定律求出酒精气体传感器，由图乙可知被检者的酒精气体浓度，然后与酒驾判断标准相比较即可判断是否酒驾；

（3）根据P=UI求出此时传感器电阻R₁消耗的电功率．

由电路图可知，酒精气体传感器R₁与定值电阻R₀串联，电压表测R₀两端的电压．

（1）由图乙可知，当被检者的酒精气体浓度为0时，酒精气体传感器R₁的阻值为6Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，根据欧姆定律可得，电路中的电流：

I=[U

R1+R0=

4V/6Ω+2Ω]=0.5A，

电压表的示数：

U₀=IR₀=0.5A×2Ω=1V；

（2）当电压表示数为2V时，电路中的电流：

I′=

U0′

R0=[2V/2Ω]=1A，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，酒精气体传感器两端的电压：

U₁′=U-U₀′=4V-2V=2V，

酒精气体传感器的电阻：

R₁′=

U1′

I′=[2V/1A]=2Ω，

由图乙可知，此时被检者的酒精气体浓度为0.3mg/ml＞0.2mg/ml，被检者为酒驾；

（3）此时传感器电阻R₁消耗的电功率：

P₁′=U₁′I′=2V×1A=2W．

答：（1）当被检者的酒精气体浓度为0时，电压表的示数为1V；

（2）当电压表示数为2V时，被检者酒驾；

（3）此时传感器电阻R₁消耗的电功率为2W．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象得出电阻与酒精浓度对应的数值．对学生的读图能力要求较高．