1.半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
(1)驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越__________(选填“大”或“小”)。
(2)如图乙所示为酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。则酒精气体浓度为0时R2的阻值为____________Ω。若某司机呼气酒精浓度为120 mg/m3，此时R2的阻值为__________Ω。
(3)现有一个电源，电动势为4.8 V，内阻为1 Ω；电压表V量程为5 V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为60 Ω；导线若干。按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0时的刻度线应在电压表刻度线的__________V处；酒精气体浓度为50 mg/m3时应在电压表刻度线的__________V处。
【解析】(1)酒精气体浓度越大，R2的阻值越小。根据闭合电路欧姆定律，当R2减小时，电路总电流增大，故电压表的读数变大。
(2)根据“阻值—气体酒精浓度”的关系曲线。读出呼气酒精浓度为0时R2的阻值为60 Ω。呼气酒精浓度为120 mg/m3时，R2的阻值约为24 Ω。
(3)酒精气体浓度为0时，I＝≈0.04 A，U＝IR1＝2.40 V；酒精气体浓度为50 mg/m3时，R2′＝40 Ω，I′＝≈0.048 A，U′＝I′R1＝2.88 V。
答案：(1)大 (2)60 24(22～26均可)
(3)2.40 2.88
2.如图所示的传感器装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k，电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g。V为理想电压表。当木板(不计重力)上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k。(g取9.8 m/s2)
(1)写出m、U、k、L、E、g之间所满足的关系式为__________。
(2)已知E＝1.50 V，L＝12.0 cm，测量结果如表所示：
|
m/kg
|
1.00
|
1.50
|
3.00
|
4.50
|
6.00
|
7.50
|
|
U/V
|
0.108
|
0.154
|
0.290
|
0.446
|
0.608
|
0.740
|
①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU 的关系图象。
②mU直线的斜率为__________kg/V(结果保留3位有效数字)。
③弹簧的劲度系数k＝__________N/m(结果保留3位有效数字)。
【解析】(1)由平衡可知：mg＝kx
U＝E＝E
所以m＝
(2)①根据mU的关系，知mU成正比，图线如图所示；
②通过图线求出斜率为：＝＝10.0
③已知＝10.0，
所以k＝＝1.23×103 N/m。
答案：(1)m＝
(2)①见解析图 ②10.0 ③1.23×103
