Question

（2012?新化縣一模）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9V．圖中R₁為酒精氣體傳感器，它的實質是一個電阻值隨酒精氣體濃度增大而減小的可變電阻．當酒精氣體的濃度為0時，R₁的阻值80Ω，電壓表的示數為1V．求：
（1）此時電路中的電流是多少？
（2）R₂的阻值是多少？
（3）某駕駛員對著測試儀吹氣10s，若電壓表的示數達到3V，就表明駕駛員醉駕．此時酒精傳感器R₁的阻值多大？

Answer 1

分析：由電路圖知，電壓表測電阻R₂的兩端電壓；
（1）由串聯電路特點求出電阻R₁的電壓，然后由歐姆定律求出電路電流；
（2）已知R₂的電壓與流過電阻的電流，由歐姆定律可求出電阻的阻值；
（3）已知電阻R₂的阻值及它兩端的電壓，由歐姆定律可求出電路電流；
由串聯電路特點求出R₁的兩端的電壓，然后由歐姆定律求出電阻R₁的阻值．

解答：解：（1）電阻R₁的兩端電壓U₁=U-U₂=9V-1V=8V，
電路電流為：I=I1=

U1

R1

=

8V

80Ω

=0.1A，
答：電路中的電流是0.1A．
（2）電阻R₂的阻值R2=

U2

I

=

1V

0.1A

=10Ω，
答：電阻R₂的阻值是10Ω．
（3）當電壓表示數是3V時，電路電流I=I2=

U2

R2

=

3V

10Ω

=0.3A，
電阻R₁的兩端電壓U₁=U-U₂=9V-3V=6V，
此時電阻R₁的阻值R1=

U1

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
答：此時酒精傳感器R₁的阻值是20Ω．

點評：本題考查了歐姆定律公式及導出公式的應用，串聯電路的電壓和電流的特點，通過電阻值隨酒精氣體濃度的變化而變化，改變電路的阻值和電流．本題體現了物理應用于生活，達到學以致用的目的．