Question

19．如圖，是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置原理圖，壓力傳感器R的電阻會隨所受壓力的大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里油的多少．若電源電壓為6V，壓力傳感器R的上表面面積為5×10^-4m²．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）
（1）當油與箱總重為300N時，求壓力傳感器R受到的壓強？
（2）當箱內(nèi)的油高0.3m，求油對箱底的壓強？
（3）若油箱內(nèi)的汽油為10kg，汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（4）當壓力傳感器R的阻值為150Ω時，電路中的電流是多少？

Answer 1

分析 （1）油與箱對壓力傳感器R的壓力等于當油與箱總重，壓力傳感器R的上表面面積，即受力面積已知，根據(jù)壓強公式p=$\frac{F}{S}$可求出壓力傳感器R受到的壓強；
（2）已知箱內(nèi)的油高0.3m，利用p=ρgh可求得油對箱底的壓強；
（3）根據(jù)熱量計算公式Q=mq，將汽油熱值和質(zhì)量代入，即可求出汽油完全燃燒放出的熱量；
（4）已知壓力傳感器R的阻值，然后利用I=$\frac{U}{R}$即可求出電路中電流．

解答 解：（1）壓力傳感器R受到的壓強F=G=300N，
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6×10⁵Pa，
（2）油對箱底的壓強p_液=ρgh=0.7×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=2.1×10³Pa，
（3）汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J，
（4）電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{150Ω}$=0.04A．
答：（1）壓力傳感器R受到的壓強為6×10⁵Pa；
（2）油對箱底的壓強為2.1×10³Pa；
（3）汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×10⁸J；
（4）當壓力傳感器R的阻值為150Ω時，電路中的電流是0.04A．

點評 此題涉及到壓強的大小及其計算，密度公式的應(yīng)用，熱量的計算，歐姆定律的應(yīng)用等多個知識點，綜合性強，難度大．解答時要注意統(tǒng)一使用國際單位制單位．