Question

【题目】如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图．压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少．已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	500	380	310	245	200	170	150	…

若压力传感器R的上表面面积为5cm2 ， 汽油热值为4.6×107J/㎏，汽油密度为0.7×103㎏/m3 ， 电源电压为6V．g=10N/kg请回答：
（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？
（2）若油箱内油为10㎏时，汽油完全燃烧能放出的热量是多少？
（3）如果空油箱的质量为6㎏，油量表指针指向2×10﹣2m3时，电路中电流是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：压力传感器R受到的压强：

p= = = =1.2×106Pa；

答：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）解：10kg汽油完全燃烧能放出的热量：Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；

答：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）解：油量表指针指向2×10﹣2m3，即油箱中汽油的体积V=2×10﹣2m3，

油箱内汽油的质量：m′=ρV=0.7×103kg/m3×2×10﹣2m3=14kg；

油箱与汽油的总质量：m总=6kg+14kg=20kg；

压力传感器R上受到的压力：F′=G总=m总g=20kg×10N/kg=200N；

由表格数据可知，当R受到压力为200N时，R的阻值为200Ω；

由欧姆定律可得，电路中的电流：I= = =0.03A．

答：如果空油箱的质量为6㎏，油量表指针指向2×10﹣2m3时，电路中电流是0.03A．

【解析】（1）根据压强公式p=F/S，将已知数值代入即可求出压力传感器R受到的压强是多大；（2）根据热量计算公式Q=mq，将汽油热值和质量代入即可求出汽油完全燃烧放出的热量；（3）根据汽油的密度和油量表指针求出油箱内油的质量，再加上空油箱的质量即为油箱与油的总质量，此时压力传感器R上受到的压力F就等于油箱与油的总重力，再从表中查出当R受到此数值的压力时，R的阻值，然后利用I=U/R即可求出电路中电流．会运用压强公式、热量公式、欧姆定律解题，会分析题目给出的表格，会根据已知信息分析要求的量.
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa），以及对燃料的热值的理解，了解热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．