Question

【題目】探究實驗小組的同學設計了一個呼吸式酒精檢測的模擬裝置，其電路原理如圖。

電源電壓保持不變，定值電阻，電壓表量程為0~3V，為可感知酒精氣體濃度的可變電阻，其阻值隨酒精氣體濃度的變化關系圖線如圖，酒精氣體濃度對應的酒駕等級如下表。

酒精氣體濃度
酒駕等級	不影響駕駛機動車	飲酒駕駛	醉酒駕駛

(1)電壓表示數(shù)為時，電路中的電流多大？通過計算回答此時屬于哪類酒駕等級？

(2)更換定值電阻可改變檢測裝置的測量范圍，若要使電壓表滿偏時對應的酒精氣體濃度，則更換后的定值電阻的阻值應為多大？

(3)分析圖中圖線可知，可變電阻與酒精氣體濃度的乘積為一定值。請寫出當電壓表示數(shù)為時，酒精氣體濃度的表達式（用題目給定的物理量符號、和表示）。

Answer 1

【答案】(1)0.16A；飲酒駕駛；(2)；(3)

【解析】

(1)當電壓表的示數(shù)為時，電路的電流為

兩端的電壓為

的阻值為

由圖可知，當時，酒精氣體濃度，此時酒駕等級為飲酒駕駛。

(2)由圖可知，當酒精氣體濃度為100時，電阻，電壓表的示數(shù)為，則兩端的電壓為

電路的電流為

的阻值為

(3)當電壓表示數(shù)為，則電路中的電流為

的阻值為

由圖可知，可變電阻與酒精氣體濃度的乘積為

則

酒精氣體濃度為

答：(1)電壓表示數(shù)為時，電路中的電流為0.16A，通過計算回答此時屬于飲酒駕駛；

(2)更換后的定值電阻的阻值為；

(3)酒精氣體濃度的表達式為。