2025年优佳学案(云南)九年级物理全一册人教版第210页答案
9. 酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图甲所示是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为 3V,R_P 是酒精气体传感器,其电阻随每 100mL 气体中酒精浓度变化的规律如图乙所示,R₀是报警器,其电阻恒定为 50Ω。
(1)当气体中酒精浓度为 0 时,电路中的电流是多少?
(2)当气体中酒精浓度为 0 时,通电 10s 电流产生的热量是多少?
(3)我国法律规定,当每 100mL 的气体中酒精浓度大于或等于 20mg,小于 80mg 为酒驾;大于或等于 80mg 为醉驾。在对某司机的检测中,电压表的示数为 2V,该司机属于酒驾还是醉驾?

答案

(1)0.01A;(2)0.3J;(3)醉驾。

解析

(1)当酒精浓度为0时,由图乙知$R_{P}=250\Omega$,电路总电阻$R_{总}=R_{P}+R_{0}=250\Omega+50\Omega=300\Omega$,电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{3V}{300\Omega}=0.01A$。
(2)电流产生的热量$Q=UIt=3V×0.01A×10s=0.3J$。
(3)电压表测$R_{0}$电压$U_{0}=2V$,电路电流$I=\frac{U_{0}}{R_{0}}=\frac{2V}{50\Omega}=0.04A$,$R_{P}$两端电压$U_{P}=U-U_{0}=3V-2V=1V$,$R_{P}=\frac{U_{P}}{I}=\frac{1V}{0.04A}=25\Omega$。由图乙知$R_{P}=25\Omega$时酒精浓度为100mg/100mL,$100mg/100mL\geq80mg/100mL$,属于醉驾。