目前,小汽车已进入寻常百姓家.如图1所示为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图.其中电源电压恒为12V,R0为定值电阻.为油量表(实际是一只量程为0-0.6A

发布时间:2020-08-07 05:37:07

目前,小汽车已进入寻常百姓家.如图1所示为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图.其中电源电压恒为12V,R0为定值电阻.为油量表(实际是一只量程为0-0.6A的电流表),Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小).关于压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示(汽油的密度为0.71×103kg/m3,g取10N/kg):
Rx所受汽油的压强值/Pa?? 0? 426? 852?1278Rx对应的电阻值/Ω????? ??90? 50? 30?10(1)该汽车油箱是长方体形容器,底面积为0.3m2,油箱内汽油高度达到18cm时,油箱即装满,则油箱装满时汽油的质量是多少?
(2)油箱装满时,油量表的示数如图2所示,求定值电阻R0的值.
(3)当油箱内汽油用完时,油量表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值.
(4)为了测试该汽车的油耗,将汽车油箱装满后,沿高速公路行驶300km的路程,油量表的指针向左逐渐偏转到“E”,如图3所示,问该汽车每行驶100km消耗汽油多少L(1L=1dm3)?

网友回答

已知:S0=0.3m2? h=18cm=0.18m? ρ=0.71×103kg/m3 g=10N/kg? U=12V? I最大=0.6A?? IE=0.3A? s=300km
求:(1)m=?(2)R0=?(3)V0=?
解:
(1)∵ρ=
∴油箱装满时汽油的质量是m=ρV=ρ?S0h=0.71×103kg/m3×0.3m2×0.18m=38.34kg;
(2)油箱对压敏电阻的压强为p=ρgh=0.71×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1278Pa
查表得,压敏电阻的阻值为Rx=10Ω
∵I=
∴电路电阻为R===20Ω
∴定值电阻的阻值为R0=R-Rx=20Ω-10Ω=10Ω;
(3)当油箱内汽油用完时,压敏电阻受到的压强为0,查表得,压敏电阻的阻值为Rx=90Ω
∴电路总电阻为R总=Rx+R0=90Ω+10Ω=100Ω
∵I=
∴电流表指针的位置为I===0.12A;
(4)油量表的指针向左逐渐偏转到“E”,电路电阻为RE===40Ω
∴压敏电阻的阻值为Rx=RE-R0=40Ω-10Ω=30Ω
查表得,压敏电阻受到的压强为p′=852Pa
∴汽油的深度为h′===0.12m
汽油减少的体积为△V=S?(h-h′)=0.3m2×(0.18m-0.12m)=0.018m3=18L
∴100km耗油体积为V0=?△V=×18L=6L.
答:(1)油箱装满时汽油的质量是38.34kg.
(2)定值电阻R0的值为10Ω.
(3)当油箱内汽油用完时,此位置所对应的电流值为0.12A.
(4)该汽车每行驶100km消耗汽油6L.
解析分析:①已知油箱底面积和汽油高度,可以得到汽油的体积;已知汽油密度和体积,利用公式m=ρV得到汽油的质量;
②已知汽油密度和深度,利用公式p=ρgh得到油箱对Rx的压强;由压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系表可以得到此时Rx的阻值;由指针位置知,此时电路电流最大,已知电源电压和电路电流,可以得到电路电阻;已知电路电阻和Rx的阻值,两者之差就是定值电阻R0的阻值;
③当油箱内汽油用完时,压敏电阻受到的压强为0,根据关系表可以得到此时压敏电阻的阻值;已知压敏电阻和定值电阻的阻值,可以得到电路总电阻;已知电源电压和电路总电阻,利用欧姆定律得到电路电流,也就是指针所指位置;
④已知电源电压和电路电流,可以得到电路总电阻,已知电路总电阻和定值电阻阻值,可以得到压敏电阻的阻值,根据压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系表可以得到此时的压强;已知汽油产生的压强和汽油的密度,可以得到汽油的深度;已知汽油原来的深度和现在的深度,可以得到减少的深度;已知油箱的底面积和减少的深度,可以得到减少的体积;已知行驶的路程和汽油减少的体积,得到100km消耗汽油的体积.

点评:此题以千家万户都熟悉的小汽车为素材反复考查了欧姆定律、液体压强计算公式及其变形公式的应用,属于力电综合题,读懂电路,熟悉串联电路特点,从实验数据记录表中提取出有用的信息,是解决此题的关键,需要有较高的前面把握的能力,有较大的难度.
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