Question

【题目】为了节能环保，许多楼房顶部装有自动供水水箱，采用太阳能淋浴系统。柱形水箱内底面积为0.5m2.如图甲所示，在水箱顶部安装压力传感器，实心圆柱体A通过细线与压力传感器相连接。压力传感器相当于拉线开关，其原理如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图丙所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，A的密度是1.8×103kg/m3，当压力传感器受到竖直向下的拉力等于40N时闭合，电动水泵向水箱注水∶当拉力等于20N时，水面与A上表面相平，S断开，电动水泵停止向水箱注水。求：

(1)S刚闭合时，电压表的示数为6V，R0的阻值为多少？

(2)乙图中电路工作时压敏电阻R的功率变化范围是多少？

(3)正常情况下水箱中的水面最高与最低时，水对水箱底的压力差为1000N，每次注入水的质量是多少？

Answer 1

【答案】(1)20Ω；(2)1.35W~1.8W；(3)100kg

【解析】

(1)由题知S刚闭合时，R的阻值为20Ω，R与R0串联，则R0的阻值为

(2)由题知压力开关的压力为20N~40N，再结合丙图可知R的阻值范围为60Ω~20Ω，当R的阻值为60Ω时

当R的阻值为20Ω时

故压敏电阻R的功率变化范围为1.35W~1.8W。

(3)由图知自动供水水箱为圆柱形容器，容器底部所受水的压力由容器内水的重力充当，故水对水箱底的压力差，即为水的重力差，所以每次注入水的质量为

答：(1)S刚闭合时，电压表的示数为6V，R0的阻值为20Ω；

(2)乙图中电路工作时压敏电阻R的功率变化范围是1.35W~1.8W；

(3)正常情况下水箱中的水面最高与最低时，水对水箱底的压力差为1000N，每次注入水的质量是100kg。