12.如圖是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置原理圖,壓力傳感器R的電阻會(huì)隨所受壓力的大小發(fā)生變化,油量表(由電流表改裝而成)指針能指示出油箱里油的多少.若電源電壓為6V,壓力傳感器R的上表面面積為0.0005m2,壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示(q汽油=4.6×107J/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,g=10N/kg)
壓力F/N050100150200250300
電阻R/Ω500380310245200170150
請計(jì)算:
(1)當(dāng)油與箱總重為600N時(shí),壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是多少?
(2)若油箱內(nèi)油為10kg,汽油完全燃燒放出的熱量是多少?
(3)如果油箱總質(zhì)量為20kg,電路中的電流是多少?

分析 (1)根據(jù)壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{s}$,將已知數(shù)值F=600N和s=5cm2=5×10-4m2代入即可求出壓力傳感器R受到的壓強(qiáng);
(2)根據(jù)熱量計(jì)算公式Q=mq,將汽油熱值和質(zhì)量代入即可求出汽油完全燃燒放出的熱量;
(3)根據(jù)F=mg求出對壓力傳感器的壓力,從表中查出當(dāng)R受到此數(shù)值的壓力時(shí)R的阻值,然后利用歐姆定律即可求出電路中電流.

解答 解:(1)壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{s}=\frac{600N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×106Pa;
(2)10kg汽油完全燃燒能放出的熱量Q=mq=4.6×107J/kg×10kg=4.6×108J;
(3)如果油箱總質(zhì)量為20kg,壓力傳感器受到的壓力F′=m′g=20kg×10N/kg=200N,由表可以看出,R的阻值為200Ω,根據(jù)歐姆定律,電路中電流I=$\frac{U}{R}=\frac{6V}{200Ω}$=0.03A.
答:(1)當(dāng)油與箱總重為600N時(shí),壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是1.2×106Pa;
(2)若油箱內(nèi)油為10㎏時(shí),汽油完全燃燒能放出的熱量是4.6×108J;
(3)如果油箱總質(zhì)量為20kg,電路中的電流是0.03A.

點(diǎn)評 此題涉及到壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算、熱量的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用等多個(gè)知識點(diǎn),綜合性強(qiáng).解答時(shí)要注意統(tǒng)一使用國際單位.

練習(xí)冊系列答案
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