Question

【題目】目前市場(chǎng)上的汽車(chē)般都是用汽油作燃料的，圖甲所示為某新型汽車(chē)的自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)儲(chǔ)油量的電路圖，其中電源電壓恒定為9V，R0為定值電阻，A為油量表（實(shí)質(zhì)是一只量程為0-0.6A的電流表）R×是一個(gè)壓敏電阻，圖乙為壓敏電阻R×的阻值與所受液體壓強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖象，已知油箱是圓柱形容器，底面積為0.1m，箱內(nèi)汽油高度達(dá)到0.6m時(shí)油箱即裝滿，汽油密度約為0.7×103kg/m間，汽油的熱值q=4.5×107J/kg（g=10N/kg）

（1）當(dāng)油箱裝滿時(shí)，油量表的示數(shù)如圖丙所示，R0的值；

（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算確定油量表的零度線在電流表上所對(duì)應(yīng)的示數(shù)；

（3）在汽車(chē)的技術(shù)參數(shù)中有一項(xiàng)叫“等速油耗”（用k表示）是指汽車(chē)以某一恒定的速度行駛時(shí)，每100km的最大耗油量（單位：L/100km）。現(xiàn)將此新型汽車(chē)的油箱裝滿后，沿高速公路以90km/h的速度行駛250km，發(fā)現(xiàn)油量表的指針從“滿”處向左偏轉(zhuǎn)了5小格，則該車(chē)90km/h的等速油耗是多少？

Answer 1

【答案】（1）12Ω （2）0.18A（3）8L/100km

【解析】（1）當(dāng)油箱裝滿時(shí)，汽油對(duì)壓敏電阻壓強(qiáng)：

P=ρgh=0.7×103 kg/m3 ×10N/kg×0.6m=4.2×103 Pa，

由圖乙可知此時(shí)壓敏電阻Rx =3Ω，由圖甲知道Rx 、R0 串聯(lián)，且電路中的電流是I=0.6A，

所以電路中的總電阻R=U/I=9V/0.6A=15Ω，故R0 =R-Rx =15Ω-3Ω=12Ω。

（2）由圖乙知道油箱空時(shí)，壓敏電阻的阻值Rx ′=38Ω，

電路中的電流：I′=U/R0+R′x=9V/12Ω+38Ω=0.18A，

即當(dāng)油箱裝滿時(shí)，油量表的零刻度線所對(duì)應(yīng)的電流為0.18A；

（3）當(dāng)油量表的指針從“滿”處向左偏轉(zhuǎn)了5小格時(shí)，電路中的電流I″=0.5A，

這時(shí)壓敏電阻Rx 的值Rx =U/I″-R0 =9V/0.5A-12Ω=6Ω，

由乙圖可知對(duì)應(yīng)的汽油壓強(qiáng)值為2.8×103 Pa，

此時(shí)汽油的深度為h=P/ρg=2.8×103Pa/0.7×103kg/m3×10N/kg=0.4m；

則行駛250km路程消耗汽油的體積V=0.1m2 ×（0.6m-0.4m）=0.02m3 =20L，所以每100km消耗的汽油為8L。