【题目】从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定.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9V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80Ω.使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8V.求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
【答案】(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为10Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数6V.
【解析】
试题分析:本题有两个过程,
(1)当对测试仪进行调零,知道R2的电压和电阻,根据欧姆定律求出电流.求出此时滑动变阻器的电压和电流,根据欧姆定律的导出公式,求出电阻.
(2)当驾驶员对着测试仪吹气10s,改变了电路电流,滑动变阻器的阻值不变,求出滑动变阻器的电压,求出R2的电压.
解:(1)因为R2和滑动变阻器串联,当酒精气体的浓度为0时,R2=80Ω,电压表示数U2为8V,
I=I1=I2==
=0.1A.
(2)U1=U﹣U2=9V﹣8V=1V,
R1==
=10Ω.
(3)当R1的电阻保持不变,电流表的示数I′=0.3A时,
U1′=I′R1=0.3A×10Ω=3V,
U2′=U﹣U1′=9V﹣3V=6V.
答:(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为10Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数6V.
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