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为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,
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为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω.求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.
(3)若将图中的某一表盘改为示数随酒精浓度增大而增大的检测仪,则应用______表改装.
(4)现实中,电池会随着长时间的使用越来越电压不足,酒驾者越______(易或难)被检测出.
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.
(3)若将图中的某一表盘改为示数随酒精浓度增大而增大的检测仪,则应用______表改装.
(4)现实中,电池会随着长时间的使用越来越电压不足,酒驾者越______(易或难)被检测出.
▼优质解答
答案和解析
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
=
=0.1A,
电压的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,由公式I=
得:
R1=
-R2=
-20Ω=20Ω,
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml.
0.2mg/ml<0.3mg/ml<0.8mg/ml,
所以被检测者属于酒驾;
(3)由图甲可知,酒精浓度增大时,R1的阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化即电流表的示数变大,定值电阻两端的电压减小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电压表的示数减小,所以应该把电流表改为示数随酒精浓度增大而增大的检测仪;
(4)电压不足时,根据欧姆定律可知,会导致所测电路的总电阻偏大,R1的阻值偏大,由图甲可知所测出酒精的浓度偏小,所以酒驾者越难被检测出.
答:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,被检测者是酒驾;
(3)电流;
(4)难.
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
U |
R1+R2 |
8V |
60Ω+20Ω |
电压的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,由公式I=
U |
R |
R1=
U |
I′ |
8V |
0.2A |
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml.
0.2mg/ml<0.3mg/ml<0.8mg/ml,
所以被检测者属于酒驾;
(3)由图甲可知,酒精浓度增大时,R1的阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化即电流表的示数变大,定值电阻两端的电压减小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电压表的示数减小,所以应该把电流表改为示数随酒精浓度增大而增大的检测仪;
(4)电压不足时,根据欧姆定律可知,会导致所测电路的总电阻偏大,R1的阻值偏大,由图甲可知所测出酒精的浓度偏小,所以酒驾者越难被检测出.
答:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,被检测者是酒驾;
(3)电流;
(4)难.
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