Question

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。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)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为油量指示表(实质是一只量程为0～0．6 A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如下表所示：ρ汽油="0.71×103" kg／m³

Rx所受液体压强值／Pa	0	1420	2840	4260	5680
Rx对应的电阻/Ω	45	27	15	5	2.5

油箱是圆柱形容器，底面积为0.15m²，油箱内汽油高度达到60 cm时油箱即装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图(乙)所示。
⑴当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。
⑵为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图(丙)所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升？
 

Answer 1

（1）0.12A    (2)10L

：（1）油箱装满时所盛汽油的质量m=ρV=0.71×10³kg/m³×0.15×0.6m³=63.9kg；
汽油对压敏电阻的压强值P=ρgh=0.71×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=4260Pa；
由图可知，电流表量程为0～0.6A，则最小分度为0.02A，则指针的示数为0.6A；这时电路中的总电阻R="U/I" =10Ω；
查表可得，对应的R_x的阻值为5Ω，所以定值电阻R₀的阻值R₀=R-R_x=10Ω-5Ω=5Ω；
油箱空时，压敏电阻所受液体压强为0；查表可知对应的压敏电阻的阻值为45Ω，
电路中电阻R=R₀+R_X=5Ω+45Ω=50Ω，则由欧姆定律可得：电路中的电流I="U/R" =0.12A；
（2）当油量表的指针偏转到丙图所示位置时，其示数为I=0.3A，这时电路中的电阻R_x的值R_x="U/I" -R₀ =15Ω，
查表可知对应的汽油压强值为2840Pa，则由P=ρgh可得，h=P/(ρg) =0.4m；
则行驶300km路程消耗汽油的体积V=0.15m²×（0.6m-0.4m）=30L；
所以每100km消耗的汽油为10L；
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．