题目内容

20．某同学设计了一个能测定汽车油箱内测量的装置，其示意图如图所示．R0是定值电阻，R是压力传感器，是油量表（由电压表改装而成）．电源电压恒为20V，压力传感器上表面的面积是5cm2．压力传感器能承受的最大压力是800N，在此压力下，R的电阻是50Ω，R0两端的电压是15V．试求：
（1）汽油的热值是4.6×107J/kg，若油箱中汽油的质量是50kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）压力传感器能承受的最大压强是多少？
（3）R0的电阻是多少？

分析 （1）已知汽油的热值和质量，利用Q=mq计算汽油完全燃烧放出的热量；
（2）压敏电阻能够承受的最大压力为800N，压敏电阻与油箱的接触面积是5cm2，根据固体压强的公式p=$\frac{F}{S}$就可计算出最大压强；
（3）压敏电阻与定制电阻串联，根据电源电压和欧姆定律就可以求出定值电阻R0的阻值．

解答 解：（1）由q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$得，
汽油完全燃烧放出的热量：Q放=qm=4.6×107J/kg×50kg=2.3×109J                          
（2）压力传感器能承受的最大压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.6×106Pa                                       
（3）由于R与R0串联
电阻R0两端电压：UR=U-U0=20V-15V=5V                                                         
定值电阻中电流：I0=IR=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A                                      
由I=$\frac{U}{R}$得，定值电阻阻值：R0=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{15V}{0.1A}$=150Ω                                            
答：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量是2.3×109J．
（2）压力传感器能承受的最大压强是1.6×106Pa．
（3）R0的电阻是150Ω．

点评 本题考查燃料的放热公式、压强公式、欧姆定律和串联电路特点应用，关键是从题目所给信息中找到有用的数据．

练习册系列答案
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