《2025年基础训练大象出版社九年级物理全一册人教版》

12. (★★★)为了检测驾驶员是否饮酒后驾车,酒精测试仪被广泛应用。一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻$R_1$降低,如图17-19甲所示。当酒精气体浓度为0时,酒精气体传感器的电阻$R_1$为60Ω。在图17-19乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻的电阻$R_2= 20Ω。$
(1)当被检测者呼出的酒精气体的浓度为0时,求电压表的示数。
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。

答案：
(1)当被检测者呼出的酒精气体的浓度为0时,$R_{1}$为60Ω。由$I=\frac{U}{R}$得,$I=\frac{8\ V}{60\ \Omega+20\ \Omega}=0.1\ A$,电压表的示数$U_{1}=IR_{1}=0.1\ A×60\ \Omega=6\ V$。
(2)当电流表的示数为0.2 A时,由$I=\frac{U}{R}$得,$R_{1}=\frac{U}{I'}-R_{2}=\frac{8\ V}{0.2\ A}-20\ \Omega=20\ \Omega$。由题图甲可知,被检测者呼出的酒精气体的浓度为0.3 mg/mL。因为$0.2\ mg/mL＜0.3\ mg/mL＜0.8\ mg/mL$,所以被检测者酒驾。