Question

【題目】如圖是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置的原理圖．壓力傳感器R的電阻會隨所受壓力大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里的油的多少．已知：壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示．

壓力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
電阻R/Ω	500	380	310	245	200	170	150	…

若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2 ， 汽油熱值為4.6×107J/㎏，汽油密度為0.7×103㎏/m3 ， 電源電壓為6V．g=10N/kg請回答：
（1）當(dāng)油與箱總重為600N時，壓力傳感器R受到的壓強是多大？
（2）若油箱內(nèi)油為10㎏時，汽油完全燃燒能放出的熱量是多少？
（3）如果空油箱的質(zhì)量為6㎏，油量表指針指向2×10﹣2m3時，電路中電流是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：壓力傳感器R受到的壓強：

p= = = =1.2×106Pa；

答：當(dāng)油與箱總重為600N時，壓力傳感器R受到的壓強是1.2×106Pa；

（2）解：10kg汽油完全燃燒能放出的熱量：Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；

答：若油箱內(nèi)油為10㎏時，汽油完全燃燒能放出的熱量是4.6×108J；

（3）解：油量表指針指向2×10﹣2m3，即油箱中汽油的體積V=2×10﹣2m3，

油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量：m′=ρV=0.7×103kg/m3×2×10﹣2m3=14kg；

油箱與汽油的總質(zhì)量：m總=6kg+14kg=20kg；

壓力傳感器R上受到的壓力：F′=G總=m總g=20kg×10N/kg=200N；

由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)R受到壓力為200N時，R的阻值為200Ω；

由歐姆定律可得，電路中的電流：I= = =0.03A．

答：如果空油箱的質(zhì)量為6㎏，油量表指針指向2×10﹣2m3時，電路中電流是0.03A．

【解析】（1）根據(jù)壓強公式p=F/S，將已知數(shù)值代入即可求出壓力傳感器R受到的壓強是多大；（2）根據(jù)熱量計算公式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)汽油的密度和油量表指針求出油箱內(nèi)油的質(zhì)量，再加上空油箱的質(zhì)量即為油箱與油的總質(zhì)量，此時壓力傳感器R上受到的壓力F就等于油箱與油的總重力，再從表中查出當(dāng)R受到此數(shù)值的壓力時，R的阻值，然后利用I=U/R即可求出電路中電流．會運用壓強公式、熱量公式、歐姆定律解題，會分析題目給出的表格，會根據(jù)已知信息分析要求的量.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關(guān)知識，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa），以及對燃料的熱值的理解，了解熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克．