题目内容
（汽车油量指示表的原理）近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场．它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准．如图所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，A为油量指示表（实质是一只量程为0-0.6A的电流表），Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）．关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对关系如图所示．ρ汽油=0.71×103kg/m3，取g=10m/s2．
（1）油箱是圆柱容器，底面积为0.15m2，油箱内汽油高度达到60cm时油箱装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图乙所示．当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值．
（2）为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图丙所示，求该汽车每行驶100km消耗汽油多少升？
解析：由液体深度h可确定液体产生的压强值，结合表中的数据找出压强值与压敏电阻Rx的关系，分析电路（Rx与R0串联）可计算出电流表中的电流值，反过来计算油耗时，先从电流表上读出电流值，通过对电路的分析，求出压敏电阻Rx的值，从表中找出对应的压强值，由液体压强公式求得油箱中油的深度，由△V=△h?S求出耗油量．
| Rx所受液体压强值/Pa | 0 | 1420 | 2840 | 4260 | 5680 |
| Rx对应的电阻/Ω | 45 | 27 | 15 | 5 | 2.5 |
（2）为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图丙所示，求该汽车每行驶100km消耗汽油多少升？
解析：由液体深度h可确定液体产生的压强值，结合表中的数据找出压强值与压敏电阻Rx的关系，分析电路（Rx与R0串联）可计算出电流表中的电流值，反过来计算油耗时，先从电流表上读出电流值，通过对电路的分析，求出压敏电阻Rx的值，从表中找出对应的压强值，由液体压强公式求得油箱中油的深度，由△V=△h?S求出耗油量．
分析：（1）已知汽油密度和深度，利用公式p=ρgh得到油箱对Ra的压强；由压敏电阻Ra的阻值与所受汽油压强的关系表可以得到此时Ra的阻值；由指针位置知，此时电路电流最大，已知电源电压和电路电流，可以得到电路电阻；已知电路电阻和Ra的阻值，两者之差就是定值电阻Rb的阻值；当油箱内汽油用完时，压敏电阻受到的压强为0，根据关系表可以得到此时压敏电阻的阻值；已知压敏电阻和定值电阻的阻值，可以得到电路总电阻；已知电源电压和电路总电阻，利用欧姆定律得到电路电流，也就是指针所指位置；
（2）已知电源电压和电路电流，可以得到电路总电阻，已知电路总电阻和定值电阻阻值，可以得到压敏电阻的阻值，根据压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系表可以得到此时的压强；已知汽油产生的压强和汽油的密度，可以得到汽油的深度；已知汽油原来的深度和现在的深度，可以得到减少的深度；已知油箱的底面积和减少的深度，可以得到减少的体积；已知行驶的路程和汽油减少的体积，得到100km消耗汽油的体积．
（2）已知电源电压和电路电流，可以得到电路总电阻，已知电路总电阻和定值电阻阻值，可以得到压敏电阻的阻值，根据压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系表可以得到此时的压强；已知汽油产生的压强和汽油的密度，可以得到汽油的深度；已知汽油原来的深度和现在的深度，可以得到减少的深度；已知油箱的底面积和减少的深度，可以得到减少的体积；已知行驶的路程和汽油减少的体积，得到100km消耗汽油的体积．
解答：解：（1）油箱装满时Rx所受液体的压强值：p1=ρh1g=0.71×103×0.6×10=4260Pa
查表可知：R1=5Ω，R0=R总-R1=
-5=5Ω
所以当油箱内汽油用空时，Rx所受液体压强为0，对应的电阻R2=45Ω，故所对应的电流：I=
=
=0.12A
（2）由题图丙读出电流I2=0.3A，对电路进行分析，得出Rx对应的电阻：R′2=R′-R0=
-R0=15Ω
查表可知：p2=2840Pa
h2=
=
=0.4m
△V=△h?S=（0.6-0.4）×0.15=0.03m3=30L．
所以该汽车每行驶100km消耗汽油为
L=10L．
答：（1）此位置所对应的电流值为0.12A．
（2）为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，该汽车每行驶100km消耗汽油为10L．
查表可知：R1=5Ω，R0=R总-R1=
| 6 |
| 0.6 |
所以当油箱内汽油用空时，Rx所受液体压强为0，对应的电阻R2=45Ω，故所对应的电流：I=
| U |
| R0+R2 |
| 6 |
| 5+45 |
（2）由题图丙读出电流I2=0.3A，对电路进行分析，得出Rx对应的电阻：R′2=R′-R0=
| U |
| I2 |
查表可知：p2=2840Pa
h2=
| p2 |
| ρg |
| 2840 |
| 0.71×103×10 |
△V=△h?S=（0.6-0.4）×0.15=0.03m3=30L．
所以该汽车每行驶100km消耗汽油为
| 30 |
| 3 |
答：（1）此位置所对应的电流值为0.12A．
（2）为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，该汽车每行驶100km消耗汽油为10L．
点评：本题考查电路知识，传感器的应用及数据处理等．该题的电路分析并不难，但要注意表格中传感器反映的数值与油箱中油的深度h的关系，并能通过电路分析找出对应物理量间的关系．因此，本题很好地考查了学生的读表（格）能力和分析综合能力．
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