Question

【题目】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R0为120Ω的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化的图象如图乙所示．油量表由电压表改装而成，电压表量程为0﹣3V，油量表指针对应的示数为0～7×10﹣2m3 ． 已知空油箱质量为4kg，压敏电阻R的上表面面积为5cm2 ， 压敏电阻能够承受的最大压力为800N．电源电压保持6V不变．（g=10N/kg，ρ=0.8×103k/m3）

（1）分析图甲和图乙可知，当油箱中的油量增加时，压敏电阻R的阻值变 ， 电压表的示数变
（2）当油量表的示数达到最大值时，压敏电阻R受到的压强是多少？
（3）当油量表的示数达到最大值时，电路中的总功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）小；大
（2）1.2×106Pa
（3）0.15W
【解析】解：（1）两电阻串联，电压表测R0的电压，当油箱中的油量增加时，对R的压力增大，由图乙知，压敏电阻R的阻值变小，根据分压原理，R的电压变小，由串联电路电压的规律，R0的电压即电压表的示数变大；
（2）油量表最大示数为：7×10﹣2m3；油的最大质量：m=ρV=0.8×103k/m3×7×10﹣2m3=56kg；已知空油箱质量为4kg，故压敏电阻R受到压力为：F=G=（m油+m箱）g=60kg×10N/kg=600N，当油量表的示数达到最大值时，压敏电阻R受到的压强是：p 1.2×106Pa；（3）由图知，当压力为600N时对应的阻值为120欧姆，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：R总=R+R0=120Ω+120Ω=240Ω，电路中的总功率是：P=UI 0.15W.
【考点精析】通过灵活运用压强和压强的大小及其计算，掌握压强：作用在物体单位面积上的压力叫做压强．压强用符号p表示．压强是为了比较压力的作用效果而规定的一个物理量；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）即可以解答此题．