Question

隨著社會和科技的發(fā)展，小汽車已進(jìn)入尋常百姓家。如圖所示是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置的原理圖，它主要由壓力傳感器R（電阻值隨所受壓力變化而變化）、油量表A（由電阻可忽略不計的電流表改裝而成）、電源等組成電路。壓力傳感器R在一定范圍內(nèi)的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示，油箱位于壓力傳感器上，壓力傳感器R的上表面面積為5cm²，電源電壓為6V。

（1） 當(dāng)油箱和油總重為500N時，壓力傳感器R上受到的壓強(qiáng)為多大？
（2） 若油箱的質(zhì)量為8.7kg，當(dāng)油量表示數(shù)為3×10^-2m³時，電路中的電流是多大？（ ρ_汽油=0.71×10³㎏/m³）
（3）請指出該電路設(shè)計中的不足，并提出你的改進(jìn)意見。

Answer 1

解：
（1）P=F/S=500N/5×10^-4m²=1×10⁶pa
（2）m_油=ρ_油×V_油=0.71×10³kg/m³×3×10^-2m³=21.3kg， F=G_總=（m_油+m_箱）g=（8.7kg+21.3kg）×10N/kg=300N，由表可知此時R的電阻為R=150Ω， I=U/R=6V/150Ω=0.04A；
（3）當(dāng)油箱內(nèi)油量增多，壓力達(dá)到一定值時，壓力傳感器的電阻很小，使得電路中電流較大，會超過電流表（油量表）的量程，甚至發(fā)生短路而燒毀電流表（油量表）。改進(jìn)方法：應(yīng)在電路中串聯(lián)一個阻值合適的定值電阻。