题目内容
【题目】如图是一种测量小汽车油箱内油量装置原理图,压力传感器R的电阻会随所受压力的大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指出油箱里的多少.若电源电压为6V,压力传感器R的上表面面积为5cm3 , 压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下边所示(q汽油=4.6×107J/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3 , g=10N/kg).
压力F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
电阻R/Ω | 500 | 380 | 310 | 245 | 200 | 170 | 150 | … |
(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多少?
(2)油箱内油为10kg,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)如果空油箱质量为6kg,油量表指针指向2×10﹣2m3时,电路中的电流是多少?
【答案】
(1)
【解答】解:油与箱对压力传感器R的压力:
F=G=600N,
S=5cm2=5×10﹣4m2,
压力传感器R受到的压强:
p===1.2×106Pa;
答:当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是1.2×106Pa.
(2)
【解答】解:10㎏汽油完全燃烧能放出的热量:
Q=mq=4.6×107J/kg×10kg=4.6×108J;
答:若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是4.6×108J.
(3)
【解答】解:由可得,油箱内油的质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×2×10﹣2m3=14kg,
油箱与油的总质量m总=6kg+14kg=20kg,
压力传感器R上受到的压力F=G=m总g=20kg×10N/kg=200N,
由表可知,当R受到压力为200N时,R的阻值为200Ω,
电路中电流:
I===0.03A.
答:如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10﹣2m3时,电路中电流是0.03A.
【解析】(1)油与箱对压力传感器R的压力等于当油与箱总重,压力传感器R的上表面面积,即受力面积已知,根据压强公式p=可求出压力传感器R受到的压强;
(2)根据热量计算公式Q=mq,将汽油热值和质量代入,即可求出汽油完全燃烧放出的热量;
(3)根据汽油的密度和油量表指针求出油箱内油的质量,再加上空油箱的质量即为油箱与油的总质量,此时压力传感器R上受到的压力F就等于油箱与油的总重力,再从表中查出当R受到此数值的压力时,R的阻值,然后利用I=即可求出电路中电流.
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和热量的计算的相关知识点,需要掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);热量的计算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放才能正确解答此题.