高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析
稿件来源：高途
高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下，仅供参考！
选修3-1
第二章 恒定电流
2.7 闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律基本问题
利用二氧化锡半导体型酒精传感器组装一个酒精测试仪，已知该传感器电阻随酒精浓度变化规律如图甲所示。国际公认酒驾标准为“$0.2\;\rm mg/mL\leqslant 酒精浓度\lt 0.8\;\rm mg/mL$”，醉驾标准为“$酒精浓度\geqslant 0.8\;\rm mg/mL$”。现有器材：
$\rm A$．二氧化锡半导体型传感器$R_{x}$
$\rm B$．直流电源（电动势为$4\;\rm V$，内阻不计）
$\rm C$．电压表$\rm V$（量程为$3\;\rm V$，内阻非常大，作为浓度表使用）
$\rm D$．电阻箱$R$（最大阻值为$999.9\;\rm \Omega$）
$\rm E$．定值电阻$R_{1}$（阻值为$50\;\rm \Omega$）
$\rm F$．定值电阻$R_{2}$（阻值为$10\;\rm \Omega$）
$\rm G$．单刀双掷开关一个，导线若干
图乙是酒精测试仪电路图，电路中$R$应选用定值电阻 （选填$R_{1}$或$R_{2}$）；
对乙图根据闭合电路欧姆定律可得电压表读数为$U=\dfrac{E}{R_{x}+R} \cdot R$
电压表量程为$3\;\rm V$，有$U\leqslant 3\;\rm V$
根据甲图可知$10\;{\rm \Omega}\leqslant R_{x}\leqslant 70\;\rm \Omega$
代入数值解得$R_{0}\leqslant 30\;\rm \Omega$
所以选择$R_{2}$。
按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为$40.0\;\rm \Omega$，然后开关向 （选填“$c$”或“$d$”）端闭合，将电压表此时指针对应的电压刻度标记为 $\rm mg/mL$；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上电压刻度线都标记为对应的“酒精浓度”；
③将开关向另一端闭合，酒精测试仪即可正常使用。
本实验中利用变阻箱阻值和传感器电阻值进行等效替换，所以将电阻箱调为$40.0\;\rm \Omega$后，需将电阻箱接入电路，即开关向$c$端闭合；根据甲图可知当$R_{x}=40\;\rm \Omega$ 时对应的酒精浓度为$0.1\;\rm mg/mL$ 。
将可正常使用的酒精测试仪靠近酒精瓶口，电压表如图丙，则定值电阻两端电压$U=$ $\;\rm V$，此时流过传感器$R_{x}$的电流$I_{x}=$ $\;\rm A$（结果保留$3$位有效数字）。
最小分度值为$0.1\;\rm V$，所以定值电阻两端电压$U=1.20\;\rm V$
流过传感器$R_{x}$的电流$I_{x}=\dfrac{U}{R_{2}}=0.120\;\rm \text{A}$
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