题目
常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁,酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题:
(1)
使用“燃料电池型”测试仪时,已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)
使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
答案: 由图乙知,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时,燃料电池的电压为2V,此时电路中的电流为:I= URP = 2V20Ω =0.1A
①由图丙知,驾驶员没有喝酒,R2=50Ω, 此时电路的电流为:I′= U′R1+R2 = 9V25Ω+50Ω = 325 A R1两端的电压为:U1=I′R1= 325 A×25Ω=3V ②电压表示数5V,电路的电流为:I″= U1′R1 = 5 V25Ω =0.2A 总电阻为:R= U′I′′ = 9 V0.2 A =45Ω R2此时电阻 R2′=R﹣R1=45Ω﹣25Ω=20Ω 由图知驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精40毫克。