Question

【题目】如图是一种测量小汽车油箱内油量装置原理图，压力传感器R的电阻会随所受压力的大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指出油箱里的多少．若电源电压为6V，压力传感器R的上表面面积为5cm3 ， 压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下边所示（q汽油=4.6×107J/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3 ， g=10N/kg）．

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

（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多少？
（2）油箱内油为10kg，汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）如果空油箱质量为6kg，油量表指针指向2×10﹣2m3时，电路中的电流是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

【解答】解：油与箱对压力传感器R的压力：

F=G=600N，

S=5cm2=5×10﹣4m2，

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）

【解答】解：10㎏汽油完全燃烧能放出的热量：

Q=mq=4.6×107J/kg×10kg=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）

【解答】解：由可得，油箱内油的质量：

m=ρV=0.7×103kg/m3×2×10﹣2m3=14kg，

油箱与油的总质量m总=6kg+14kg=20kg，

压力传感器R上受到的压力F=G=m总g=20kg×10N/kg=200N，

由表可知，当R受到压力为200N时，R的阻值为200Ω，

电路中电流：

I===0.03A．

答：如果空油箱的质量为5.8㎏，油量表指针指向2×10﹣2m3时，电路中电流是0.03A．

【解析】（1）油与箱对压力传感器R的压力等于当油与箱总重，压力传感器R的上表面面积，即受力面积已知，根据压强公式p=可求出压力传感器R受到的压强；
（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=即可求出电路中电流．
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和热量的计算的相关知识点，需要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）；热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放才能正确解答此题．