Question

【题目】如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R0为120Ω的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由电压表改装而成，电压表量程为0—3V，油量表指针对应的示数为0～7×10－2m3。已知空油箱质量为4kg，压敏电阻R的上表面面积为5cm2，压敏电阻能够承受的最大压力为800N。电源电压保持6V不变。（g＝10N／kg，ρ＝0.8×103k／m3）

（1）分析图甲和图乙可知，当油箱中的油量增加时，压敏电阻R的阻值变_____，电压表的示数变______。

（2）当油量表的示数达到最大值时，压敏电阻R受到的压强是多少？

（3）当油量表的示数达到最大值时，电路中的总功率是多少？

Answer 1

【答案】 小 大 m油＝ρ油V＝56kg F＝G总＝（m油＋m）g＝600N F＝600N时，由图乙知R＝120π电路总功率

【解析】(1)两电阻串联，电压表测R0的电压，当油箱中的油量增加时，对R的压力增大，由图乙知，压敏电阻R的阻值变小，根据分压原理，R的电压变小，由串联电路电压的规律，R0的电压即电压表的示数变大；(2)油量表最大示数为：7×102m3；油的最大质量：mρV0.8×103k/m3×7×102m356kg；已知空油箱质量为4kg，故压敏电阻R受到压力为：FG (m油m箱)g60kg×10N/kg600N，当油量表的示数达到最大值时，压敏电阻R受到的压强是：p1.2×106Pa；(3)由图知，当压力为600N时对应的阻值为120欧姆，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：R总RR0120Ω120Ω240Ω，电路中的总功率是：PUI.