图1为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图.其中:Rx为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图2所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来;?R0是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V;油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重60N.若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,电流表指针恰好指示最大刻度,求:
(1)加满油时,R0两端的电压是多少?
(2)加满油时,Rx的阻值是多少?
(3)当油箱里还剩40L油时,电路中的电流多大?(1L=1dm3)?(取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3)
网友回答
解:(1)油箱加满油时,电路中的电流I=0.6A,
根据欧姆定律可得,R0两端的电压:
U0=IR0=0.6A×5Ω=3V;
(2)加满油时,电路中的总电阻:
R总===25Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴Rx=R总-R0=25Ω-5Ω=20Ω;
(3)根据ρ=可得,40L油的质量:
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×40×10-3m3=28kg,
汽油的重力:
G汽油=m汽油g=28N×10N/kg=280N,
油箱对压力传感器的压力:
F=G油箱+G汽油=60N+280N=340N,
由图2可知,Rx′=40Ω,
电路中的电流:
I′==≈0.33A.
答:(1)加满油时,R0两端的电压是3V;
(2)加满油时,Rx的阻值是20Ω;
(3)当油箱里还剩40L油时,电路中的电流约为0.33A.
解析分析:(1)油箱加满油时,电流表指针恰好指示最大刻度即电路中的电流为0.6A,根据欧姆定律求出R0两端的电压;
(2)根据欧姆定律求出加满油时电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出Rx的阻值;
(3)根据密度公式求出40L油的质量,再根据G=mg求出重力,油箱对传感器的压力等于油的重力和油箱重力之和,由图2读出对应的电阻,利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、密度公式的应用,关键是根据图象得出压力对应的电阻,计算过程要注意单位的换算.