近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场．它们大多使用汽油做燃料并符合国际排放标准．如图1所示为某新型汽车
近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场．它们大多使用汽油做燃料并符合国际排放标准．如图1所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，A为油量表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表），Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）．关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系及箱内油面高度如表所示：| 油箱内油面高度/cm | 0 | 20 | ______ | 60 |
| Rx所受液体压强值/Pa | 0 | 1420 | 2840 | 4260 |
| Rx对应的电阻/Ω | 45 | 27 | 15 | 5 |
（2）油箱底面积为0.15m2，当汽油高度达到60cm时油箱即装满，则此时油箱内汽油的重力是多少N；
（3）油箱装满时，油量指示表的示数如图2所示，则定值电阻R0的阻值为多少Ω；
（4）为测试该汽车的油耗，将油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，油量指示表从“满”处偏转到“E”处，如图3所示，则该汽车每行驶100km消耗汽油多少L（升）？（汽油密度为0.71×103kg/m3，g=10N/kg）
赞 赳客 春芽
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解题思路：（1）根据液体压强公式结合第二组数据得出第三组数据中油箱内油面高度；
（2）知道油箱的底面积和汽油达到的高度可求体积，根据密度公式求出装满油时油的质量，根据G=mg求出重力；
（3）由表格数据可知，油箱装满汽油（油箱内油面的高度为60cm）时Rx对应的电阻，由图2可知电路中电流表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R0的阻值；
（4）由电流表的指针可读出此时的电流，则由欧姆定律可求得电路中的总阻值；则可求得Rx的阻值；则由表格可得出汽油对压敏电阻的压强，则由压强公式可求得汽油的深度，则可知消耗汽油的体积，即可求得每100km消耗的体积．
（2）知道油箱的底面积和汽油达到的高度可求体积，根据密度公式求出装满油时油的质量，根据G=mg求出重力；
（3）由表格数据可知，油箱装满汽油（油箱内油面的高度为60cm）时Rx对应的电阻，由图2可知电路中电流表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R0的阻值；
（4）由电流表的指针可读出此时的电流，则由欧姆定律可求得电路中的总阻值；则可求得Rx的阻值；则由表格可得出汽油对压敏电阻的压强，则由压强公式可求得汽油的深度，则可知消耗汽油的体积，即可求得每100km消耗的体积．
（1）由表格数据可知，当h=20cm时p=1420Pa，则由p=ρgh可知，当p′=2840Pa，
则此时油箱内油面高度：
h′=[p′/p]h=[2840Pa/1420Pa]×20cm=40cm；
（2）油箱装满汽油时的体积：
V=Sh=0.15m2×60×10-2m=0.09m3，
由ρ=[m/V]可得，装满汽油时汽油的质量：
m=ρV=0.71×103kg/m3×0.09m3=63.9kg，
此时油箱内汽油的重力：
G=mg=63.9kg×10N/kg=639N；
（3）由表格数据可知，油箱装满汽油时，Rx对应的电阻为5Ω，
由图2可知，此时电路中的电流为0.6A，
由I=[U/R]可得，电路中的总电阻：
R=[U/I]=[6V/0.6A]=10Ω，
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，定值电阻R0的阻值：
R0=R-Rx=10Ω-5Ω=5Ω；
（4）当油量表的指针偏转到图3所示位置时，其示数为I=0.3A，
这时电路中的电阻Rx的值：
Rx=[U/I]-R0=[6V/0.3A]-5Ω=15Ω，
查表可知对应的汽油压强值为2840Pa，由p=ρgh可得：
h=[p/ρg]=
2840Pa
0.71×103kg/m3×10N/kg=0.4m，
则行驶300km路程消耗汽油的体积：
V=0.15m2×（0.6m-0.4m）=0.03m3=30L，
所以每100km消耗的汽油为10L．
答：（1）40；
（2）当汽油高度达到60cm时油箱即装满，则此时油箱内汽油的重力是639N；
（3）定值电阻R0的阻值为5Ω；
（4）该汽车每行驶100km消耗汽油10L．
点评：
本题考点： 欧姆定律的应用；液体压强计算公式的应用．
考点点评： 本题综合考查了力学与电路中的相关知识，对学生的审题能力、综合分析计算能力等要求较高，难度较大．
1年前
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