Question

【題目】有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀被廣泛用來檢測酒駕，傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度的變化如圖甲所示，工作電路如圖乙所示，電源電壓恒為12V，定值電阻R2=30Ω．求：
（1）被檢測者未喝酒時，即酒精濃度為0時，R1阻值為 ．
（2）被檢測者酒精濃度越大時，電流表示數越 ， 電壓表示數越 ．
（3）被檢測者酒精氣體濃度為0.8mg/mL時，電流表的示數為 ．
（4）現在公認的酒駕標準為0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當電壓表示數為4.8V時，被檢測司機酒精濃度是mg/ml．

Answer 1

【答案】
（1）60Ω
（2）大,小
（3）0.3A
（4）0.3
【解析】解：（1）由圖象可知，當被檢測者未喝酒時，即酒精氣體的濃度為0時，R1的電阻為60Ω；
（2）由圖甲知被檢測者酒精濃度越大時，R1的阻值減小，而R1和R2串聯，根據R總=R1+R2知R總變大，根據I=知電路中的電流變大；根據I=的變形式U=IR知R2兩端的電壓增大，再根據U1=U總-U2知電壓表的示數減小；
（3）據圖甲可知，當酒精濃度為0.8mg/ml時，R1的電阻為10Ω，則R′=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω；
此時電路中電流：I==0.3A，即電流表的示數為0.3A；
（4）當電壓表的示數U1=4.8V時，
根據串聯電路的電壓特點可知：U2=U-U1=12V-4.8V=7.2V，
電路中的電流I1=I2===0.24A，
根據歐姆定律得：此時傳感器R1的阻值R1′==20Ω，
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
故答案為：（1）60Ω；（2）大；小；（3）0.3A；（4）0.3.

（1）根據圖像提供的信息分析；（2）根據串聯電路電阻的規律、歐姆定律及其變形式、串聯電路電壓的規律分析；（3）根據串聯電路電阻的規律、歐姆定律求解；（4）根據串聯電路電壓、電流的規律、歐姆定律的變形式和圖像求解。