Question

我國(guó)《道路交通安全法》規(guī)定：嚴(yán)禁酒后駕車！參照《車輛駕駛?cè)藛T呼氣酒精含量閾值與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（GB19522）》，呼氣中酒精濃度大于等于0.09mg/L就屬于酒后駕駛．由此，茅山中學(xué)綜合  實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)就“呼氣中酒精濃度是否超  標(biāo)”展開(kāi)探究活動(dòng)，小組同學(xué)通過(guò)資料查詢，知道氧化錫具有氣敏特性，當(dāng)周圍氣體中酒精濃度增加，其電阻值就降低．他們到電子器材商店購(gòu)得某型號(hào)氧化錫檢測(cè)電阻R_x，其阻值與周圍氣體中酒精濃度的關(guān)系圖象如圖所示．同學(xué)們按兩種方法分別展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)選擇其中一種方法并完成電路設(shè)計(jì)．（兩種方法都做，以第一種為準(zhǔn)）

方法一	方法二
電路元件：6V電源、開(kāi)關(guān)S、氧化錫檢測(cè)電阻Rx、定值電阻R0、電壓表、導(dǎo)線，電路功能：閉合開(kāi)關(guān)S，檢測(cè)者呼出氣體流經(jīng)Rx．若電壓表讀數(shù)大于等于1.5V檢測(cè)者屬于酒后駕車；若電壓表讀數(shù)小孚1.5V，則不屬于酒后駕車	電路元件：6V電源、開(kāi)關(guān)S、氧化錫檢測(cè)電阻Rx、定值電阻R0、電流表、導(dǎo)線電路功能：閉合開(kāi)關(guān)S，檢測(cè)者呼出氣體流經(jīng)Rx，若電流表讀數(shù)大于等于0.3A，檢測(cè)者屬于酒后駕車；若電流表讀數(shù)小于0.3A，則不屬于酒后駕車．
（1）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路連接． （2）定值電阻R0的阻值應(yīng)為   Ω．	（1）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路連接． （2）定值電阻R0的阻值應(yīng)為   Ω．

Answer 1

分析：由圖可知檢測(cè)電阻的阻值隨酒精濃度的變化而發(fā)生變化的規(guī)律，由兩種方法的要求可知電路中電阻及電流表、電壓表的連接方式；由歐姆定律可求得定值電阻的阻值．

解答：解：由圖可知，檢測(cè)電阻的阻值隨周圍氣體中酒精濃度的增大而減��；
方法一中要求電壓表示數(shù)大于1.5V時(shí)為酒精濃度超標(biāo)，小于1.5V時(shí)為正常，則可知，電路應(yīng)采用串聯(lián)的方式，將定值電阻與檢測(cè)電阻串聯(lián)；而電壓表只能并聯(lián)在定值電阻兩端，才能保證，酒精濃度越大，電壓表示數(shù)越大；
故電路圖應(yīng)為：

由題意可知，當(dāng)濃度大于等于0.09mg/l時(shí)，為酒精濃度超標(biāo)，由圖象可知，當(dāng)濃度為0.09mg/L時(shí)，檢測(cè)電阻的阻值為R=6Ω；則此時(shí)電壓表示數(shù)應(yīng)為1.5V；則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，檢測(cè)電阻兩端的電壓應(yīng)為U=6V-1.5V=4.5V；
則由歐姆定律可得，電路中電流I=

U

R

=

4.5V

6Ω

=0.75A；
則可知，R₀=

U′

I

=

1.5V

0.75A

=2Ω；
由原理圖，連接實(shí)物圖，注意電壓表的正負(fù)接線柱，應(yīng)讓電流由正極流入，負(fù)極流出，答案如圖：

方法二：
由題意可知，要求電流表電流大于0.3A時(shí)為酒精超標(biāo)，故應(yīng)將電流表與檢測(cè)電阻串聯(lián)，同時(shí)為了安全應(yīng)串聯(lián)保護(hù)電阻；故電路圖應(yīng)為：

由歐姆定律可得，電流為0.3A時(shí)，電路中總電阻R_總=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω；
則由串聯(lián)電路的規(guī)律可得，R₀=R_總-R=20Ω-6Ω=14Ω；
由原理圖連接實(shí)物圖如圖所示：

故答案為：方法一：2；（方法二：14）
實(shí)物圖如上所示．

點(diǎn)評(píng)：本題要求學(xué)生能正確審題，明確題目中的要求，按要求結(jié)合檢測(cè)電阻的特點(diǎn)及串聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律設(shè)計(jì)電路；同時(shí)，在連接實(shí)物圖時(shí)，要注意實(shí)物連接的要求，導(dǎo)線不能出現(xiàn)交叉，注意電表的正確接法．