Question

【题目】某型号油量表工作原理如图甲所示，电源电压为24V，R0为定值电阻，为油量表（实际上是量程为0﹣0.6A的电流表），R1为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为0.01m2 ． 油箱是长方体，装满油时深度h为0.4m．（不计油箱自重）
（1）由乙图可知：压敏电阻R1随压力F的增大而 ， 当油箱中的汽油用完时，R1的电阻为Ω．
（2）油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3）
（3）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表满偏），求R0的阻值．
（4）当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？

Answer 1

【答案】
（1）减小；220
（2）解：压敏电阻上表面受到的压强：

p=ρ汽油gh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa，

不计油箱自重，压敏电阻上表面受到的压力：

F=pS=2.8×103Pa×0.01m2=28N

答：压敏电阻上表面受到的压强为2.8×103Pa、压力为28N；

（3）解：由图乙可知，当F=28N时，R1=20Ω，

当油箱装满油时，电流表示数为0.6A，

R= = =40Ω，

∴R0=40Ω﹣20Ω=20Ω

答：R0的阻值为20Ω；

（4）解：当油箱中的汽油用完时，由图可知压敏电阻所受的压力F=0，R1=220Ω，

电路中的总电阻：R′=220Ω+20Ω=240Ω，

电路中的电流：I′= = =0.1A

答：电路中的电流为0.1A．

【解析】解：（1）由图乙可知，当压力增大时，压敏电阻R1的阻值在减小，当当油箱中的汽油用完时，压力位0，R1的电阻值 最大为220Ω；
（1）分析图乙，得出压敏电阻R1与压力F的关系，进而得出当油箱中的汽油用完时，R1的电阻值；（2）知道汽油的深度，利用液体压强公式p=ρgh求压敏电阻上表面受到的压强；又知道受力面积，利用F=pS求压敏电阻上表面受到的压力；（3）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值、即电流表满偏，电路中的电流为0.6A，知道电源电压，由图乙可知，当F=28N时，R1的阻值，利用欧姆定律求R0的阻值；（4）当油箱中的汽油用完时，由图乙可知压敏电阻所受的压力和对应的R1阻值大小，求出电路总电阻，利用欧姆定律求电路中的电流．