题目内容
【题目】如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图,电源电压U=24 V,R0为保护电阻,为油量表(实际是由量程为0~0.6 A的电流表改装而成的),R为处于油箱下方的压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示,它与油箱的接触面积S=0.01 m2。长方体油箱装满油时深度h=0.4 m。若忽略油箱重量,汽油密度ρ=0.7×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p。
(2)保护电阻R0的阻值。
(3)油量表“0”刻度对应的电流I0。
【答案】(1)28N(2)2.8×103Pa(3)20Ω(4)0.1A
【解析】
(1)知道汽油的深度,利用液体压强公式求压敏电阻上表面受到的压强;又知道受力面积,利用求压敏电阻上表面受到的压力;
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值、即电流表满偏,电路中的电流为0.6A,知道电源电压,由图乙可知,当F=28N时,R1的阻值,利用欧姆定律求R0的阻值;
(3)当油箱中的汽油用完时,由图乙可知压敏电阻所受的压力和对应的R1阻值大小,求出电路总电阻,利用欧姆定律求电路中的电流。
(1)压敏电阻上表面受到的压强:,
由可得,压敏电阻上表面受到的压力:
;
(2)由图乙可知,当F=28N时,R1=20Ω,当油箱装满油时,电流表示数为0.6A,由可得,电路中的总电阻:
;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R0的阻值:
;
(3)油量表“0”刻度时,即当油箱中的汽油用完时,由图可知压敏电阻所受的压力F=0,R1′=220Ω,此时电路中总电阻:
:
电流表的示数:。
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