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题目
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近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图,其中电源电压恒为6V,R0为定值电阻,A为油量指示表(实质是一只量程为0~0.6 A的电流表), Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示:ρ汽油="0.71×103" kg/m3
Rx所受液体压强值/Pa
0
1420
2840
4260
5680
Rx对应的电阻/Ω
45
27
15
5
2.5
油箱是圆柱形容器,底面积为0.15m2,油箱内汽油高度达到60 cm时油箱即装满,油箱装满时,油量指示表的示数如图(乙)所示。
⑴当油箱内汽油用空时,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。
⑵为测试该汽车的油耗,将汽车油箱装满后,沿高速公路行驶300 km路程,油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处,如图(丙)所示,问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升?
 
答案
(1)0.12A    (2)10L
解析
:(1)油箱装满时所盛汽油的质量m=ρV=0.71×103kg/m3×0.15×0.6m3=63.9kg;
汽油对压敏电阻的压强值P=ρgh=0.71×103kg/m3×10N/kg×0.6m=4260Pa;
由图可知,电流表量程为0~0.6A,则最小分度为0.02A,则指针的示数为0.6A;这时电路中的总电阻R="U/I" =10Ω;
查表可得,对应的Rx的阻值为5Ω,所以定值电阻R0的阻值R0=R-Rx=10Ω-5Ω=5Ω;
油箱空时,压敏电阻所受液体压强为0;查表可知对应的压敏电阻的阻值为45Ω,
电路中电阻R=R0+RX=5Ω+45Ω=50Ω,则由欧姆定律可得:电路中的电流I="U/R" =0.12A;
(2)当油量表的指针偏转到丙图所示位置时,其示数为I=0.3A,这时电路中的电阻Rx的值Rx="U/I" -R0 =15Ω,
查表可知对应的汽油压强值为2840Pa,则由P=ρgh可得,h=P/(ρg) =0.4m;
则行驶300km路程消耗汽油的体积V=0.15m2×(0.6m-0.4m)=30L;
所以每100km消耗的汽油为10L;
点评:本题综合考查了力学与电路中的相关知识,对学生的审题能力、综合分析计算能力等要求较高,难度较大.
核心考点
试题【近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图,其】;主要考察你对家庭电路的故障分析等知识点的理解。[详细]
举一反三
王楠同学在学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他从解放碑雅兰电子城买了“1W 2kΩ”的电位器一个,装在台灯(灯泡为“PZ220  60”)上,一开灯,确实能调光,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头。分析他失败的原因是(    )
A.因为一开灯能调光,说明电位器规格正确,主要是电位器的质量低劣
B.电位器额定电流偏大
C.电位器电阻偏小,应换用20kΩ的
D.电位器额定功率偏小

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日常生活用电中对人体来说安全电压是           V.如图所示,电路中打×处表示断路之处,若开关闭合后,用验电笔测试电路中A、B、C点,则不能使验电笔氖灯发亮的点是        
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在学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机和实验记录表:

(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与             有关.
(2)手摇发电机在发电时将     能转化为电能.
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.下列方法属于“转换法”的是      (填序号)①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱;②研究滑动摩擦力与哪些因素有关;③利用磁感线来描述磁场.
(4)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用       表来测量.
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如图所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自动控制),其铭牌技术参数如表中所示.

水箱容量

2L
额定电压
220V
加热时总功率
605W
保温时总功率
55W
 

 
(1)开关S1、S2均闭合时,热水器处于哪种工作状态?电阻R1、R2的阻值分别是多少?
(2)利用原有电路元件,设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S2自动控制).画出设计的电路图,并算出加热时的总功率.
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小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题,小明设计了如图所示的电路,L1和L2都是“220V  40W”。请回答下列问题:(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计)
(1)L1灯泡的电阻是多少?闭合开关S1和S2,L1正常发光,工作5h消耗的电能是多少?
(2)断开S2,闭合S1,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,请计算此时L1两端的电压。
(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?
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