Question

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

請計算：
（1）當油與箱總重為600N時，壓力傳感器R受到的壓強是多少？
（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？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)壓強公式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；
（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)F=mg求出對壓力傳感器的壓力，從表中查出當R受到此數(shù)值的壓力時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）當油與箱總重為600N時，壓力傳感器R受到的壓強是1.2×10⁶Pa；
（2）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）如果油箱總質(zhì)量為20kg，電路中的電流是0.03A．

點評 此題涉及到壓強的大小及其計算、熱量的計算、歐姆定律的應(yīng)用等多個知識點，綜合性強．解答時要注意統(tǒng)一使用國際單位．