Question

【題目】如圖甲所示是小華同學設計的一種測定油箱內油量的裝置，其中R0為120Ω的定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示。油量表由電壓表改裝而成，電壓表量程為0—3V，油量表指針對應的示數為0～7×10－2m3。已知空油箱質量為4kg，壓敏電阻R的上表面面積為5cm2，壓敏電阻能夠承受的最大壓力為800N。電源電壓保持6V不變。（g＝10N／kg，ρ＝0.8×103k／m3）

（1）分析圖甲和圖乙可知，當油箱中的油量增加時，壓敏電阻R的阻值變_____，電壓表的示數變______。

（2）當油量表的示數達到最大值時，壓敏電阻R受到的壓強是多少？

（3）當油量表的示數達到最大值時，電路中的總功率是多少？

Answer 1

【答案】 小 大 m油＝ρ油V＝56kg F＝G總＝（m油＋m）g＝600N F＝600N時，由圖乙知R＝120π電路總功率

【解析】(1)兩電阻串聯，電壓表測R0的電壓，當油箱中的油量增加時，對R的壓力增大，由圖乙知，壓敏電阻R的阻值變小，根據分壓原理，R的電壓變小，由串聯電路電壓的規律，R0的電壓即電壓表的示數變大；(2)油量表最大示數為：7×102m3；油的最大質量：mρV0.8×103k/m3×7×102m356kg；已知空油箱質量為4kg，故壓敏電阻R受到壓力為：FG (m油m箱)g60kg×10N/kg600N，當油量表的示數達到最大值時，壓敏電阻R受到的壓強是：p1.2×106Pa；(3)由圖知，當壓力為600N時對應的阻值為120歐姆，根據電阻的串聯，此時電路的總電阻：R總RR0120Ω120Ω240Ω，電路中的總功率是：PUI.