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简介:
【例题】随着人们生活水平不断提高,私家车已日益普及.如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图,它主要由电源、压敏电阻R(电阻随所受压力的变化而变化)、油量表(实质上电流表)等组成电路.压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示,油箱位于压敏电阻上方,电源电压为12 V。问:
(1)未放油箱时,电路中的电流是多少?
根据图乙可知,未放油箱时电阻R1=400Ω,
此时电路中的电流:I1=U/R1=12 V/400Ω=0.03 A;
答:未放油箱时,电路中的电流是0.03 A。
(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N,该油量表(电流表)的量程是多少?
由图乙可知,当F=500 N时,R2=80Ω,
则电路中的最大电流:I2=U/R2=12 V/80Ω=0.15 A,所以电流表的量程为0.03~0.15 A;
答:压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N,该油量表(电流表)的量程为0.03~0.15 A。
(3)若油箱的质量为6.5 kg,当油量表(电流表)的示数为0.06 A时,则油箱内汽油的重力是多少?(g取10 N/kg)
由I=U/R可得,压敏电阻的阻值:R3=U/R3=12 V/0.06A=200 Ω;
由图乙可知,当R=200 Ω时,F=180 N,此时汽油和油箱的总重力等于180 N;
由G=mg可得,m总=G/g=180 N/10 N/kg=18 kg,
汽油的质量:m汽油=18 kg-6.5 kg=11.5 kg,
G汽油=m汽油g=11.5 kg×10 N=115 N.
答:若油箱的质量为6.5 kg,当油量表(电流表)的示数为0.06 A时,则油箱内汽油的重力是115 N。