Question

5．為防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測試儀被廣泛應(yīng)用．有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，其酒精氣體傳感器R₁的阻值與酒精氣體濃度的關(guān)系如圖甲所示，在圖乙所示的工作電路中，電源電壓恒為8V，定值電阻R₂=20Ω．求：

（1）工作電路能夠把酒精氣體濃度變化轉(zhuǎn)換成電流表或電壓表的示數(shù)變化，日常生活中我們習(xí)慣選擇電表示數(shù)大小變化與酒精氣體濃度大小變化一致的儀器，你認(rèn)為兩個電表中電流表（填“電壓表”或“電流表”）更加符合我們的習(xí)慣．
（2）酒后駕駛分兩種：酒精氣體濃度達到20mg/100ml但不足80mg/100ml，屬于飲酒駕駛；酒精氣體濃度達到或超過80mg/100ml，屬于醉酒駕駛．目前，飲酒駕駛屬于違法行為，醉酒駕駛屬于犯罪行為．當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，通過計算判斷被檢測者屬于哪一種酒后駕駛；
（3）根據(jù)目前的認(rèn)識，機動車尾氣排放、煤炭燃燒和工業(yè)生產(chǎn)的燃燒過程中排放的二氧化硫和氮氧化物等都是PM2.5的主要來源．戴口罩是防止霧霾顆粒物進入人體的一種有效措施，市場上口罩品種繁多．為探究口罩的防護功能，小敏在三只如圖丙所示瓶內(nèi)裝少量激光打印粉，將A、B、C三種口罩分別在瓶口系緊，外面覆蓋一張餐巾紙，通過打氣筒打氣，使粉末飛揚．實驗結(jié)果如圖丁，則防護功能最好的口罩為C．
（4）將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力，是從源頭減少“霾”的重要措施．某款以磷酸鐵鋰電池為動力的電動汽車，其電池部分的技術(shù)參數(shù)如表所示．

電池類型	電池標(biāo)準(zhǔn)容量/安時	充電電壓/伏	充電時間/時
磷酸鐵鋰	200	380	3.8

電動車以54千米/時的正常速度勻速行駛時的輸出功率是36千瓦，計算此電動車充滿電一次能行駛多少距離．

Answer 1

分析 （1）由圖可知酒精濃度增大時R₁阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和R₂兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點判斷電壓表示數(shù)的變化，進一步確定的電表；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出傳感器的電阻，由圖象得出對應(yīng)酒精氣體的濃度，然后與酒駕標(biāo)準(zhǔn)相比較即可判斷是否酒駕；
（3）從口罩的過濾效果去分析解答；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用W=UIt求出電動車充滿電一次的總能量；根據(jù)勻速行駛時的輸出功率利用W=pt求出行駛的時間，利用s=vt即可求出行駛的距離．

解答 解：（1）由圖甲可知，酒精濃度增大時，R₁的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化即電流表的示數(shù)變大；定值電阻R₂兩端電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，酒精氣體傳感器兩端的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，所以按我們平常“左小右大”的讀表習(xí)慣，電流表適合改造成測量酒精濃度的專用儀表．
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，由公式電阻的串聯(lián)特點和I=$\frac{U}{R}$得：
R₁′=$\frac{U}{I′}$-R₂=$\frac{8V}{0.2A}$-20Ω=20Ω，
由甲圖可知，被檢測者的酒精氣體濃度為0.3mg/ml．
由于0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，所以被檢測者屬于酒駕；
（3）由圖可以看出C口罩的過濾效果最好，故答案為：C．
（3）電動車充滿電一次的總能量W=UIt=380V×200A×3600s×3.8=1.03968×10⁹J；
由于電動車以54千米/時的正常速度勻速行駛，此時的輸出功率是36kW；
則由W=pt得勻速行駛時間t′=$\frac{W}{{P}_{輸}}$=$\frac{1.03968×1{0}^{9}}{36000W}$=28880s≈8.02h；
由v=$\frac{s}{t}$得：s=vt=54km/h=8.02h=433.2km．
故答案為：（1）電流表；
（2）被檢測者屬于屬于飲酒駕駛；
（3）C；
（4）此電動車充滿電一次能行駛的距離為433.2km．

點評 本題考查了歐姆定律和串聯(lián)電路特點的靈活運用和掌握，側(cè)重考查了學(xué)生的讀圖能力，熟練的分析坐標(biāo)圖的含義和電表的正確使用是解決本題的關(guān)鍵．