Question

（2015•庆阳）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	…

请计算：

（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？

Answer 1

       解：（1）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；

（2）10㎏汽油完全燃烧能放出的热量：

Q=mq=4.6×10⁷J/kg×10kg=4.6×10⁸J；

（3）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：（1）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）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）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．