Question

2．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8V，定值电阻R₂=20Ω．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）当电流表的示数为0.2A时，试计算酒精气体的浓度是多少mg/mL？现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤8mg/mL，试通过计算判断被检测者是否酒驾？

Answer 1

分析 （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0.2A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．

解答 解：由电路图可知，传感器和定值电阻串联，
（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R₁的电阻为60Ω．
电路中的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{8V}{60Ω+20Ω}$=0.1A，
电压的示数U₁=IR₁=0.1A×60Ω=6V；
（2）当电流表的示数为0.2A时，由公式I=$\frac{U}{R}$得：
R₁=$\frac{U}{I}$-R₂=$\frac{8V}{0.2A}$-20Ω=20Ω，
由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被检测者属于酒驾．
答：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是6V；
（2）当电流表的示数为0.2A时，被检测者是酒驾．

点评 本题考查电流的计算和是否饮酒或醉酒驾车的界定标准，以及欧姆定律的应用，关键明白电路的连接和能从图象上找到有用的数据