Question

我國《道路交通安全法》規定：嚴禁酒后駕車！參照《車輛駕駛人員呼氣酒精含量閾值與檢驗標準（GB19522）》，呼氣中酒精濃度大于等于0.09mg/L就屬于酒后駕駛．由此，茅山中學綜合  實踐活動小組的同學就“呼氣中酒精濃度是否超  標”展開探究活動，小組同學通過資料查詢，知道氧化錫具有氣敏特性，當周圍氣體中酒精濃度增加，其電阻值就降低．他們到電子器材商店購得某型號氧化錫檢測電阻R_x，其阻值與周圍氣體中酒精濃度的關系圖象如圖所示．同學們按兩種方法分別展開實驗探究，請選擇其中一種方法并完成電路設計．（兩種方法都做，以第一種為準）

方法一	方法二
電路元件：6V電源、開關S、氧化錫檢測電阻Rx、定值電阻R、電壓表、導線，電路功能：閉合開關S，檢測者呼出氣體流經Rx．若電壓表讀數大于等于1.5V檢測者屬于酒后駕車；若電壓表讀數小孚1.5V，則不屬于酒后駕車	電路元件：6V電源、開關S、氧化錫檢測電阻Rx、定值電阻R、電流表、導線電路功能：閉合開關S，檢測者呼出氣體流經Rx，若電流表讀數大于等于0.3A，檢測者屬于酒后駕車；若電流表讀數小于0.3A，則不屬于酒后駕車．
（1）請用筆劃線代替導線完成電路連接． （2）定值電阻R的阻值應為______Ω．	（1）請用筆劃線代替導線完成電路連接． （2）定值電阻R的阻值應為______Ω．

Answer 1

【答案】分析：由圖可知檢測電阻的阻值隨酒精濃度的變化而發生變化的規律，由兩種方法的要求可知電路中電阻及電流表、電壓表的連接方式；由歐姆定律可求得定值電阻的阻值．
解答：解：由圖可知，檢測電阻的阻值隨周圍氣體中酒精濃度的增大而減小；
方法一中要求電壓表示數大于1.5V時為酒精濃度超標，小于1.5V時為正常，則可知，電路應采用串聯的方式，將定值電阻與檢測電阻串聯；而電壓表只能并聯在定值電阻兩端，才能保證，酒精濃度越大，電壓表示數越大；
故電路圖應為：

由題意可知，當濃度大于等于0.09mg/l時，為酒精濃度超標，由圖象可知，當濃度為0.09mg/L時，檢測電阻的阻值為R=6Ω；則此時電壓表示數應為1.5V；則由串聯電路的電壓規律可得，檢測電阻兩端的電壓應為U=6V-1.5V=4.5V；
則由歐姆定律可得，電路中電流I===0.75A；
則可知，R===2Ω；
由原理圖，連接實物圖，注意電壓表的正負接線柱，應讓電流由正極流入，負極流出，答案如圖：

方法二：
由題意可知，要求電流表電流大于0.3A時為酒精超標，故應將電流表與檢測電阻串聯，同時為了安全應串聯保護電阻；故電路圖應為：

由歐姆定律可得，電流為0.3A時，電路中總電阻R_總===20Ω；
則由串聯電路的規律可得，R=R_總-R=20Ω-6Ω=14Ω；
由原理圖連接實物圖如圖所示：

故答案為：方法一：2；（方法二：14）
實物圖如上所示．
點評：本題要求學生能正確審題，明確題目中的要求，按要求結合檢測電阻的特點及串聯電路的電流電壓規律設計電路；同時，在連接實物圖時，要注意實物連接的要求，導線不能出現交叉，注意電表的正確接法．