Question

如圖甲所示是小華同學(xué)設(shè)計的一種測定油箱內(nèi)油量的裝置，其中R。為定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力變化的圖象如圖乙所示。油量表由量程為0~3V的電壓表改裝而成。已知油箱重80N，壓敏電阻R能夠承受的最大壓力為800N，電源電壓保持6V不變.(g

取10N/kg)

 (1)若壓敏電阻與油箱的接觸面積是4×10 ^-4m²，則壓敏電阻能承受的最大壓強為多大？

(2)若油箱內(nèi)油的密度為0.8×l0³kg/m³，則此油箱最多可裝多少立方米的油？

(3)若壓敏電阻受到最大壓力時，電壓表的示數(shù)達到最大值，則定值電阻Ro的阻值為多大？

(4)為了判斷此油量表的刻度是否均勻，需了解民兩端電壓Uo與油量V的關(guān)系，請推導(dǎo)此關(guān)系式．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）(3) （4）U           

【解析】壓敏電阻能夠承受的最大壓力為800N，壓敏電阻與油箱的接觸面積是4×10^-4m²，根據(jù)固體壓強的公式p= F/S就可計算出最大壓強；壓敏電阻承受的最大壓力等于油箱重力和油的重力的和，根據(jù)已知量求出油的重力，進而求出油的質(zhì)量，再根據(jù)體積的計算公式V=m/ρ算出體積;壓敏電阻受到最大壓力是800N，從圖象上找到此時壓敏電阻對應(yīng)的電阻值是80Ω，電壓表的最大示數(shù)是3V，根據(jù)電源電壓和歐姆定律就可以求出定值電阻R0的阻值．（1）P=           2分

 

（2）G800N-80N=720N

m                    1分

V          1分

(3)由題圖乙知，壓敏電阻R受到最大壓力時，其阻值為80              1分

       R                      1分

（4）由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值與受到的壓力F的關(guān)系式是：

R=(-0.2F+240)              1分

因為V=

所以F=(8000V+80)N

由I==

得U=

整理得R兩端電壓U