2025年同步练习册上海科学技术出版社九年级物理全一册沪科版第203页答案
23. 为防止酒驾事故的发生,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c增加时,其电阻值降低,如图13(a)所示。当酒精气体浓度为0时$,R_1$的电阻为60Ω。在图13(b)所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻$R_2= 20Ω。$
(1) 当被检测者酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少?
(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。

答案

(1)6 V (2)被检测者的酒精气体浓度为 0.3 mg/mL,被检测者属于酒驾

解析

(1)当酒精气体浓度为0时,$R_1=60\Omega$,电路总电阻$R=R_1+R_2=60\Omega+20\Omega=80\Omega$,电路电流$I=\frac{U}{R}=\frac{8\mathrm{V}}{80\Omega}=0.1\mathrm{A}$,电压表测$R_1$两端电压,$U_1=IR_1=0.1\mathrm{A}×60\Omega=6\mathrm{V}$。
(2)当电流表示数$I'=0.2\mathrm{A}$时,电路总电阻$R'=\frac{U}{I'}=\frac{8\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=40\Omega$,此时$R_1'=R'-R_2=40\Omega-20\Omega=20\Omega$,由图(a)可知,$R_1'=20\Omega$时对应酒精气体浓度$c=0.3\mathrm{mg/mL}$,因为$0.2\mathrm{mg/mL}\leq0.3\mathrm{mg/mL}\leq0.8\mathrm{mg/mL}$,所以被检测者属于酒驾。