(2014•江阴市二模)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,其中其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值

(2014•江阴市二模)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,其中其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化的图象如图乙所示.油量表由量程为0~3V的电压表改装而成.已知油箱重80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N.电源电压保持6V不变.(g取10N/kg)

(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2,则压敏电阻能承受的最大压强为多大?
(2)压敏电阻受到压力最大时油箱内汽油的质量多大?若油箱内油的密度为0.8g/cm3,此时油箱内油的体积是多少立方米?
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R0的阻值为多大?
(4)若电压表示数为2V,此时油箱内油的重力是多少牛顿.
einnng 1年前 已收到1个回答 举报

q2618635 幼苗

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解题思路:(1)压敏电阻能够承受的最大压力为800N,压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2,根据固体压强的公式p=[F/S]就可计算出最大压强;
(2)压敏电阻承受的最大压力等于油箱重力和油的重力的和,根据已知量求出油的重力,进而求出油的质量,再根据密度变形公式V=[m/ρ]算出体积;
(3)压敏电阻受到最大压力是800N,从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω,电压表的最大示数是3V,根据电源电压和欧姆定律就可以求出定值电阻R0的阻值.
(4)已知电压表示数为2V,根据欧姆定律求得电流,然后可求得压敏电阻的阻值,查表可知他受到的压力,最后可求得此时油箱内油的重力.

(1)根据已知量压敏电阻能承受的最大压强:
p=[F/S]=[800N
4×10−4m2=2×106Pa;
(2)压敏电阻受到压力最大时油箱内的质量多大时油的重力最大,油的重力G=F-G油箱=800N-80N=720N,
油的质量m=
G油/g]=[720N/10N/kg]=72kg,
由ρ=[m/V]可得,油的体积V=
m油
ρ油=[72kg
0.8×103kg/m3=0.09m3
(3)压敏电阻受到最大压力是800N,从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω,电压表的最大示数是3V,电阻R和R0串联电流相等,用公式表示为

UR/R]=
U0
R0,代入数据得:
[6V−3V/80Ω]=[3V
R0,
解得R0=80Ω.
(4)当电压表示数为2V时,电流I=
U1
R0=
2V/80Ω]=0.025A,
则压敏电阻的阻值R=
U2
I=[6V−2V/0.025A]=160Ω,
查表可知,它承受的压力为400N,
则油的重力G=400N-80N=320N.
答:(1)压敏电阻能承受的最大压强为2×106Pa.
(2)压敏电阻受到压力最大时油箱内汽油的质量是72kg;若油箱内油的密度为0.8g/cm3,此时油箱内油的体积是0.09m3
(3)则定值电阻R0的阻值为80Ω.
(4)此时油箱内油的重力是320牛顿.

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;密度公式的应用;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题计算量比较大,考查学生的分析和计算能力,综合性比较强,尤其是第(3)和(4)两问,学生出错率比较大,此题有一定的拔高难度,属于难题.

1年前

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