Question

【题目】如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图，电源电压U＝24V，R0为保护电阻，为油量表（实际是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的），R为处于油箱下方的压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它与油箱的接触面积S＝0.01m2．长方体油箱装满油时深度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）汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p。

（2）保护电阻R0的阻值。

（3）油量表“0”刻度对应的电流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，利用液体压强公式求压敏电阻上表面受到的压强；又知道受力面积，利用求压敏电阻上表面受到的压力；

（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值、即电流表满偏，电路中的电流为0.6A，知道电源电压，由图乙可知，当F=28N时，R1的阻值，利用欧姆定律求R0的阻值；

（3）当油箱中的汽油用完时，由图乙可知压敏电阻所受的压力和对应的R1阻值大小，求出电路总电阻，利用欧姆定律求电路中的电流。

（1）压敏电阻上表面受到的压强：，由可得，压敏电阻上表面受到的压力：；

（2）由图乙可知，当F=28N时，R1=20Ω，当油箱装满油时，电流表示数为0.6A，由可得，电路中的总电阻：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：；

（3）油量表“0”刻度时，即当油箱中的汽油用完时，由图可知压敏电阻所受的压力F=0，R1′=220Ω，此时电路中总电阻电流表的示数：

答：（1）汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F为28N，压强p为2.8×103Pa。

（2）R0的阻值为20Ω；

（3）电路中的电流为0.1A。