问题
计算题
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R.为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值隧所受压力变化的图象如图乙所示.油量表由量程为0~3V的电压表改装而成.已知油箱重80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N.电源电压保持6V不变.(g取10N/kg)
(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10﹣4m2,则压敏电阻能承受的最大压强为多大?
(2)若油箱内油的密度为0.8×l03kg/m3,则此油箱最多可装多少立方米的油?
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R.的阻值为多大?
(4)为了判断此油量表的刻度是否均匀,需了解R0两端电压U0与油量V的关系,请推导此关系式.
![](https://img.ixiawen.com/uploadfile/2017/0627/20170627111152621.png)
答案
解:(1)根据已知量压敏电阻能承受的最大压强
P==
=2×106Pa;
(2)油箱内油的重力
G油=F﹣G油箱=800N﹣80N=720N
油的质量
m油==
=72kg,
油的体积
V油==
=0.09m3.
(3)压敏电阻受到最大压力是800N,从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω,电压表的最大示数是3V,电阻R和R0串联电流相等,用公式表示为=
,代入数据得
=
,解得R0=80Ω
(4)由乙图知,压敏电阻R的阻值与受到的压力F的关系式是:R=(240﹣0.2F)Ω,R0两端的电压U0=V.