Question

【題目】為了防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測試儀已被廣泛應(yīng)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(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R2的電阻為60Ω．使用前要通過調(diào)零旋扭（即滑動(dòng)變阻器R1的滑片）對酒精測試儀進(jìn)行調(diào)零，此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V．

（1）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，電流表的示數(shù)為多少？

（2）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為多少？

（3）調(diào)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(shù)達(dá)到0.2A，表明駕駛員酒駕，此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少？

Answer 1

【答案】（1）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A；

（2）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為20Ω；

（3）調(diào)零后，電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)電壓表的示數(shù)為4V．

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

（1）當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí)，R2的電阻為60Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V，

由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：

I=I2===0.1A；

（2）串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

則此時(shí)R1兩端的電壓：U1=U﹣U2=8V﹣6V=2V，

所以，滑動(dòng)變阻器R1的電阻值：R1===20Ω；

（3）調(diào)零后，R1的電阻保持不變，

此時(shí)變阻器R1兩端的電壓：U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V；

此時(shí)電壓表的示數(shù)：U2′=U﹣U1′=8V﹣4V=4V．

答：（1）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A；

（2）電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為20Ω；

（3）調(diào)零后，電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)電壓表的示數(shù)為4V．