Question

【題目】如圖甲所示是小華同學(xué)設(shè)計(jì)的一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置，其中R0為120Ω的定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示。油量表由電壓表改裝而成，電壓表量程為0—3V，油量表指針對(duì)應(yīng)的示數(shù)為0～7×10－2m3。已知空油箱質(zhì)量為4kg，壓敏電阻R的上表面面積為5cm2，壓敏電阻能夠承受的最大壓力為800N。電源電壓保持6V不變。（g＝10N／kg，ρ＝0.8×103k／m3）

（1）分析圖甲和圖乙可知，當(dāng)油箱中的油量增加時(shí)，壓敏電阻R的阻值變_____，電壓表的示數(shù)變______。

（2）當(dāng)油量表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，壓敏電阻R受到的壓強(qiáng)是多少？

（3）當(dāng)油量表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，電路中的總功率是多少？

Answer 1

【答案】 小 大 m油＝ρ油V＝56kg F＝G總＝（m油＋m）g＝600N F＝600N時(shí)，由圖乙知R＝120π電路總功率

【解析】(1)兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R0的電壓，當(dāng)油箱中的油量增加時(shí)，對(duì)R的壓力增大，由圖乙知，壓敏電阻R的阻值變小，根據(jù)分壓原理，R的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R0的電壓即電壓表的示數(shù)變大；(2)油量表最大示數(shù)為：7×102m3；油的最大質(zhì)量：mρV0.8×103k/m3×7×102m356kg；已知空油箱質(zhì)量為4kg，故壓敏電阻R受到壓力為：FG (m油m箱)g60kg×10N/kg600N，當(dāng)油量表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，壓敏電阻R受到的壓強(qiáng)是：p1.2×106Pa；(3)由圖知，當(dāng)壓力為600N時(shí)對(duì)應(yīng)的阻值為120歐姆，根據(jù)電阻的串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻：R總RR0120Ω120Ω240Ω，電路中的總功率是：PUI.