Question

【題目】為了防止酒駕事故的出現，酒精測試儀已被廣泛應用．交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖所示．電源電壓恒為8V，傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當酒精氣體的濃度為0時，R2的電阻為60Ω．使用前要通過調零旋扭（即滑動變阻器R1的滑片）對酒精測試儀進行調零，此時電壓表的示數為6V．

（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為多少？

（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R1的電阻值為多少？

（3）調零后，R1的電阻保持不變．某駕駛員對著酒精測試儀吹氣10s，若電流表的示數達到0.2A，表明駕駛員酒駕，此時電壓表的示數為多少？

Answer 1

【答案】（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為0.1A；

（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R1的電阻值為20Ω；

（3）調零后，電流表的示數達到0.2A時電壓表的示數為4V．

【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

（1）當酒精氣體的濃度為0時，R2的電阻為60Ω，此時電壓表的示數為6V，

由于串聯電路中各處的電流相等，

所以，根據歐姆定律可得，電流表的示數：

I=I2===0.1A；

（2）串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

則此時R1兩端的電壓：U1=U﹣U2=8V﹣6V=2V，

所以，滑動變阻器R1的電阻值：R1===20Ω；

（3）調零后，R1的電阻保持不變，

此時變阻器R1兩端的電壓：U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V；

此時電壓表的示數：U2′=U﹣U1′=8V﹣4V=4V．

答：（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為0.1A；

（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R1的電阻值為20Ω；

（3）調零后，電流表的示數達到0.2A時電壓表的示數為4V．