Question

10．酒精测试仪（如图1）实际上是由酒精气体传感器（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）与一个定值电阻和显示仪（相当于电压表）及电源组．如图2所示是它的原理图，图中R₁为定值电阻，酒精气体传感器R₂的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小．如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的电压表示数越大．请将显示仪合理连入电路，并说出酒精测试仪的工作原理．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，根据酒精气体传感器R₂的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知酒精气体传感器两端的电压变化，然后判断电压表的位置．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，
因酒精气体传感器R₂的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，
所以，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，R₂的阻值越小，电路中的总电阻越小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
由U=IR可知，定值电阻R₁两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₂两端的电压变小，则电压表显示仪并联在R₁两端．如图所示：


答：显示仪的位置如下图所示；
酒精测试仪的工作原理：由电路图可知，R₁与R₂串联，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，R₂的阻值越小，电路中的总电阻越小，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，定值电阻R₁两端的电压变大，即测试仪的电压表示数越大．

点评 本题考查了电路的动态分析，利用好酒精气体传感器R₂的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小是关键．