Question

【題目】酒駕易造成交通事故，利用酒精測試儀可以檢測司機是否酒駕，其電路原理如圖甲所示．R1為“氣敏傳感器”，它的電阻值與它接觸到的酒精氣體濃度的關系如圖乙所示，R2為定值電阻，阻值為60Ω，電源電壓恒為12V．若酒精氣體濃度≥0.2mg/mL時，則判定被檢者為酒駕．以下說法正確的是（ ）
A.被檢者的酒精氣體濃度越高，電流表示數越小
B.電流表的示數為0.12A時，判定被檢者為酒駕
C.電壓表示數為3V時，R2消耗的電功率為0.45W
D.被檢者酒精氣體濃度為0.2mg/mL時，電壓表的示數是4V

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、由電路圖甲可知，傳感器R1和定值電阻R2串聯，電壓表測傳感器R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由圖乙可知，當酒精濃度增大時，傳感器R1的阻值會減小，由歐姆定律可得電路中電流增加，即電流表示數增大，故A錯誤；
B、由I= 得：
電路中的總電阻R= = =100Ω，
此時氣敏電阻的阻值R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω，
由圖象乙可知，此時酒精氣體濃度為0.1mg/mL＜0.2mg/mL，所以此時被檢者不是酒駕，故B錯誤；
C、電壓表示數為3V時，定值電阻R2兩端的電壓U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V，
此時R2消耗的電功率P2= = =1.35W，故C錯誤；
D、根據圖象乙可知，被檢者酒精氣體濃度為0.2mg/mL時，氣敏電阻的阻值為R1=30Ω，
根據歐姆定律可知此時電流為I= = = = A，
根據歐姆定律可得：
氣敏電阻兩端電壓U1=IR1= A×30Ω=4V，即為電壓表示數，故D正確．
故選D．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．