Question

【題目】為了節(jié)能環(huán)保，許多樓房頂部裝有自動(dòng)供水水箱，采用太陽(yáng)能淋浴系統(tǒng)。柱形水箱內(nèi)底面積為0.5m2.如圖甲所示，在水箱頂部安裝壓力傳感器，實(shí)心圓柱體A通過(guò)細(xì)線(xiàn)與壓力傳感器相連接。壓力傳感器相當(dāng)于拉線(xiàn)開(kāi)關(guān)，其原理如圖乙所示，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖丙所示。已知電源電壓為12V，R0為定值電阻，A的密度是1.8×103kg/m3，當(dāng)壓力傳感器受到豎直向下的拉力等于40N時(shí)閉合，電動(dòng)水泵向水箱注水∶當(dāng)拉力等于20N時(shí)，水面與A上表面相平，S斷開(kāi)，電動(dòng)水泵停止向水箱注水。求：

(1)S剛閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，R0的阻值為多少？

(2)乙圖中電路工作時(shí)壓敏電阻R的功率變化范圍是多少？

(3)正常情況下水箱中的水面最高與最低時(shí)，水對(duì)水箱底的壓力差為1000N，每次注入水的質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】(1)20Ω；(2)1.35W~1.8W；(3)100kg

【解析】

(1)由題知S剛閉合時(shí)，R的阻值為20Ω，R與R0串聯(lián)，則R0的阻值為

(2)由題知壓力開(kāi)關(guān)的壓力為20N~40N，再結(jié)合丙圖可知R的阻值范圍為60Ω~20Ω，當(dāng)R的阻值為60Ω時(shí)

當(dāng)R的阻值為20Ω時(shí)

故壓敏電阻R的功率變化范圍為1.35W~1.8W。

(3)由圖知自動(dòng)供水水箱為圓柱形容器，容器底部所受水的壓力由容器內(nèi)水的重力充當(dāng)，故水對(duì)水箱底的壓力差，即為水的重力差，所以每次注入水的質(zhì)量為

答：(1)S剛閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，R0的阻值為20Ω；

(2)乙圖中電路工作時(shí)壓敏電阻R的功率變化范圍是1.35W~1.8W；

(3)正常情況下水箱中的水面最高與最低時(shí)，水對(duì)水箱底的壓力差為1000N，每次注入水的質(zhì)量是100kg。