Question

如圖所示為某小汽車測(cè)定油箱內(nèi)油量的電路原理圖．其中：R_x為壓力傳感器，它的電阻隨受到的壓力的變化而變化，阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖所示．表A為油量表，它實(shí)質(zhì)是一只電流表，油箱內(nèi)油量的變化通過(guò)電流表示數(shù)的變化顯示出來(lái)；R₀是阻值為5Ω的定值電阻，電源電壓恒為15V；油箱位于壓力傳感器R_x上，空油箱重50N．若電流表的量程為0～0.6A，該油箱加滿油時(shí)，指針剛好指到最大刻度，

求：
（1）此時(shí)，R₀兩端的電壓是多少？R_x的阻值是多少？
（2）油箱最多能儲(chǔ)油多少升？（1升=1dm³）（取g=10N/kg、ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）
（3）小汽車給人們帶來(lái)了很多方便，但也造成了一些負(fù)面影響．請(qǐng)你從可持續(xù)發(fā)展的角度，就如何減小小汽車的負(fù)面影響，提出一條建議．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)油箱加滿油時(shí)，指針恰好指示最大刻度，即電流為0.6A，又知R₀是阻值為5Ω，根據(jù)U=IR可求出R₀兩端的電壓，又知電源電壓恒為15V，根據(jù)歐姆定律求出電路總電阻，減去R₀為R_x的阻值；
（2）根據(jù)阻值隨壓力變化的關(guān)系，可找到油箱加滿油時(shí)油箱和油的對(duì)電阻R_x的壓力，從而知道油箱和油的重力，減去空油箱重50N，就是油的重力，從而求出質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出油的體積；
（3）從節(jié)約能源、減少污染等方面考慮即可．

解答：解：（1）根據(jù)歐姆定律可得，電路中電流為0.6A時(shí)，R₀兩端的電壓：
U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V，
電路的總電阻：
R=

U

I

=

15V

0.6A

=25Ω，
∵串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，
∴R_x=R-R₀=25Ω-5Ω=20Ω；
（2）由圖象可知，當(dāng)R_x的阻值為20Ω時(shí)，壓力為400N，
油的重力：
G=400N-50N=350N，
油的質(zhì)量：
m=

G

g

=

350N

10N/kg

=35kg，
油的體積：
V=

m

ρ

=

35kg

0.7×103kg/m3

=50×10^-3m³=50升．
（3）與開(kāi)小汽車相比，騎自行車、步行、乘公交車出行，能節(jié)約能源，減少污染．
答：（1）此時(shí)，R₀兩端的電壓是3V，R_x的阻值是20Ω；
（2）油箱最多能儲(chǔ)油50升；
（3）騎自行車、步行、乘公交車出行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆定律、電阻的串聯(lián)、密度公式、重力公式的應(yīng)用，是一道綜合題，正確分析電路看清電阻值隨壓力變化的關(guān)系是關(guān)鍵．