Question

【題目】如圖甲所示是某品牌汽車油量表工作原理圖，電源電壓U＝24V，R0為保護電阻，為油量表（實際是由量程為0～0.6A的電流表改裝而成的），R為處于油箱下方的壓敏電阻，其阻值隨所受壓力F變化的圖象如圖乙所示，它與油箱的接觸面積S＝0.01m2．長方體油箱裝滿油時深度h＝0.4m。若忽略油箱重量，汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）汽車加滿油時壓敏電阻上表面受到的壓力F和壓強p。

（2）保護電阻R0的阻值。

（3）油量表“0”刻度對應的電流I0。

Answer 1

【答案】（1）28N（2）2.8×103Pa（3）20Ω（4）0.1A

【解析】

（1）知道汽油的深度，利用液體壓強公式求壓敏電阻上表面受到的壓強；又知道受力面積，利用求壓敏電阻上表面受到的壓力；

（2）油箱裝滿汽油時，油量表示數為最大值、即電流表滿偏，電路中的電流為0.6A，知道電源電壓，由圖乙可知，當F=28N時，R1的阻值，利用歐姆定律求R0的阻值；

（3）當油箱中的汽油用完時，由圖乙可知壓敏電阻所受的壓力和對應的R1阻值大小，求出電路總電阻，利用歐姆定律求電路中的電流。

（1）壓敏電阻上表面受到的壓強：，由可得，壓敏電阻上表面受到的壓力：；

（2）由圖乙可知，當F=28N時，R1=20Ω，當油箱裝滿油時，電流表示數為0.6A，由可得，電路中的總電阻：因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R0的阻值：；

（3）油量表“0”刻度時，即當油箱中的汽油用完時，由圖可知壓敏電阻所受的壓力F=0，R1′=220Ω，此時電路中總電阻電流表的示數：

答：（1）汽車加滿油時壓敏電阻上表面受到的壓力F為28N，壓強p為2.8×103Pa。

（2）R0的阻值為20Ω；

（3）電路中的電流為0.1A。