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9.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为9 V，传感器电阻$R_2$的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，$R_2$的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器$R_1$的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8 V。求：
(1)电压表的示数为8 V时，电流表的示数为多少？
(2)电压表的示数为8 V时，滑动变阻器$R_1$的电阻值为多少？
(3)调零后，$R_1$的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.3 A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少？传感器$R_2$的阻值为多大？
(1)电压表的示数为8 V时，电流表的示数为多少？
(2)电压表的示数为8 V时，滑动变阻器$R_1$的电阻值为多少？
(3)调零后，$R_1$的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.3 A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少？传感器$R_2$的阻值为多大？
答案
9. (1)0.1 A (2)10 Ω (3)6 V 20 Ω
解析
【分析】首先明确电路为R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压。解题思路：（1）利用欧姆定律，结合调零时R₂的电阻和两端电压，计算电路电流即电流表的示数；（2）根据串联电路电压规律求出R₁两端的电压，再结合电流计算R₁的阻值；（3）调零后R₁阻值不变，根据新的电流求出总电阻，进而得到此时R₂的阻值，最后计算R₂两端的电压即电压表的示数。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。
(1) 当酒精气体浓度为0时，R₂=80Ω，电压表示数U₂=8V，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流表的示数：
$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{8V}{80Ω}=0.1A$；
(2) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₁两端的电压：
$U_1=U-U_2=9V-8V=1V$，
串联电路电流处处相等，故$I_1=I=0.1A$，根据欧姆定律，滑动变阻器R₁的阻值：
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1V}{0.1A}=10Ω$；
(3) 调零后R₁阻值不变，当电流$I'=0.3A$时，电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I'}=\frac{9V}{0.3A}=30Ω$，
此时传感器R₂的阻值：
$R_2'=R_{总}-R_1=30Ω-10Ω=20Ω$，
电压表的示数即R₂'两端的电压：
$U_2'=I'×R_2'=0.3A×20Ω=6V$。
【答案】
(1)0.1 A (2)10 Ω (3)6 V 20 Ω
【知识点】
欧姆定律应用，串联电路电压规律，串联电路电流规律
【点评】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础电路计算题，解题关键是明确电路结构，灵活运用串联电路规律和欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。
(1) 当酒精气体浓度为0时，R₂=80Ω，电压表示数U₂=8V，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流表的示数：
$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{8V}{80Ω}=0.1A$；
(2) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₁两端的电压：
$U_1=U-U_2=9V-8V=1V$，
串联电路电流处处相等，故$I_1=I=0.1A$，根据欧姆定律，滑动变阻器R₁的阻值：
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1V}{0.1A}=10Ω$；
(3) 调零后R₁阻值不变，当电流$I'=0.3A$时，电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I'}=\frac{9V}{0.3A}=30Ω$，
此时传感器R₂的阻值：
$R_2'=R_{总}-R_1=30Ω-10Ω=20Ω$，
电压表的示数即R₂'两端的电压：
$U_2'=I'×R_2'=0.3A×20Ω=6V$。
【答案】
(1)0.1 A (2)10 Ω (3)6 V 20 Ω
【知识点】
欧姆定律应用，串联电路电压规律，串联电路电流规律
【点评】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础电路计算题，解题关键是明确电路结构，灵活运用串联电路规律和欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
