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为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.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8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体

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为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.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8V,传感器电阻R2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,R2的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V.

(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
▼优质解答
答案和解析
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I=
U2
R2
=
6V
60Ω
=0.1A;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时R1两端的电压:
U1=U-U2=8V-6V=2V,
∴R1=
U1
I
=
2V
0.1A
=20Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压:
U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V,
∴电压表的示数:
U2′=U-U1′=8V-4V=4V.
答:(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为20Ω;
(3)调零后,电流表的示数达到0.2A时电压表的示数为4V.
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