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如图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24V,...

如图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24VR0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表);Rx为压敏电阻(厚度不计),它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的横截面积为20dm2,油箱加满汽油时深度为0.4m,油量指示表的示数在最大值处。(已知:汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3 g10 N/kg,汽油的热值q=3.0×1010J/m3)请解答下列问题:

1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大?

2)定值电阻R0的阻值是多大?

3)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?

4)当该车匀速行驶1h消耗10L1L=1dm2 )汽油时,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功,则汽车在这段时间的功率是多少?

 

(1)2.8 N(2)10Ω(3)0.08A(4)2.5×104W 【解析】 (1)由液体压强公式p=ρgh可求得汽油对压敏电阻的压强;再根据导出公式F=pS算出油对Rx的压力; (2)在乙图图象中找出对应的电阻值;电源电压已知,装满油时电流表示数为所接量程的最大值,由串联电路特点及欧姆定律可以求出R0的阻值; (3)油箱内汽油用完时,压敏电阻受到的压力为零,由图象可求出压敏电阻的阻值,然后由欧姆定律可求出电路中的电流值; (4)先求出汽车做的有用功,然后由功率公式求出功率。 (1)装满汽油时汽油对压敏电阻的压强为 由得,压力 (2)电流表量程为0∼0.6A,油箱加满汽油时深度为0.4m,油量指示表的示数在最大值处,即油箱加满汽油时,电流表示数为I1=0.6A,当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx的阻值为30 Ω,由欧姆定律可得 解得; (3)当油箱内汽油用完时,压敏电阻上表面受到的压力为零,根据压敏电阻与所受压力的对应关系,压敏电阻的阻值为290 Ω,由欧姆定律可得 (4)汽油释放的热量 由可知,有用功 汽车在这段时间的功率 答:(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力为2.8N; (2)定值电阻R0=10Ω; (3)当油箱内汽油用完时,此位置所对应的电流为0.08A; (4)汽车在这段时间的功率为。  
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考点分析:
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在一次电学实验中,小明用图甲进行实验,其中R1=14 ΩR2=9Ω。当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2 A,当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,爱思考的小明发现分别只闭合S1时算出的电源电压U1和只闭合S2时算出的电源电压U2不同;于是他问老师其中的原因,老师说:实际的电源都有一定的电阻,如你做实验的干电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图乙所示。

1)小明原来计算的电源电压U1U2分别是多少?

2)通过老师解释后,小明重新正确计算甲图中电源电压U和电源电阻r应该是多少?

 

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某私家小汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的;这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kWh),已知汽油的热值为4.6×107J/kg[温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2 kg/(kWh)表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油。请回答下列问题:

1)请用文中的表述回答:为什么正常情况下涡轮增压发动机会比自然吸气发动机更加省油?

答:________________

2)从能量的转化来看,汽车的内燃机工作时____________冲程将机械能转化为内能;

3)根据题中的数据可知该汽车发动机的效率最高可达_________%。(计算到1%

 

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在一次课外兴趣小组的实验中,如图甲所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数,且电压表读数Ux、电流表读数Ix的关系如图乙所示,则:

1)根据图像可知:断点位置在x等于______ cm 处;

2)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1 cm的阻值变化为______ Ω,该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻是_____________Ω。

 

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如图,在测小灯泡的功率的实验中:

1)已有的器材有:小灯泡、电压表、电流表、导线、电源、开关,还需要一个器材是_________

2)做实验时电路开关闭合,发现电压表指针偏转很小,其原因可能是_______________等;

3)图中,根据测得的通过小灯泡电流和加在小灯泡两端的电压数据,发现小灯泡的电阻是变化的,其原因是_________________,当小灯泡两端电压为1.5V时,小灯泡的电阻为________Ω,小灯泡的额定电压为2.5V,则其额定功率为___________W

 

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小明等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与其两端电压的关系”;已知电源电压为8 V,定值电阻R1=20Ω

(1)根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接好。要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变小;

________

(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针不偏转,电压表有示数,则故障可能是__________。故障排除后,在实验中发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数变化都不大。他们认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器选择不合理。现有如下AB两种滑动变阻器可供选择,那么他们应选择_________(选填“A”或“B”);

A.100Ω    1A           B.5Ω     2 A

(3)实验中小明将实验所得数据描绘在图丙中,则图中阴影部分面积表示的物理量是__________

 

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