Question

【題目】為反對浪費(fèi)，響應(yīng)“光盤行動”，小明為自助餐廳的餐桌設(shè)計(jì)了“光盤儀”．餐盤放在載盤臺上，若盤內(nèi)剩余食物的質(zhì)量達(dá)到或超過規(guī)定位，人一旦離開餐桌，提示器就會發(fā)出提示音，其原理圖如圖所示．電源電壓3V不變．提示器的電阻R0恒為50Ω，傳感器R1的阻值隨載盤臺所載質(zhì)量變化的關(guān)系如表所示．開關(guān)S閉合后，問：

載盤臺所載質(zhì)量m/g	100	110	120	130	140	150	160	…
傳感器R1/Ω	200	190	180	170	160	150	140	…

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當(dāng)載盤臺所載質(zhì)量是100g時(shí)，R1的阻值是多少？電路中的電流是多少？

（2）在第（1）問的基礎(chǔ)上，通電5s，電流通過R1產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，提示器會發(fā)出提示音，若空餐盤質(zhì)量為100g，此時(shí)盤內(nèi)剩余食物的質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】（1）當(dāng)載盤臺所載質(zhì)量是100g時(shí)，R1的阻值是100Ω，電路中的電流是0.02A；

（2）通電5s，電流通過R1產(chǎn)生的熱量是0.2J；

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，盤內(nèi)剩余食物的質(zhì)量是50g．

【解析】解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)載盤臺所載質(zhì)量是100g時(shí)，R1的阻值為100Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I===0.02A；

（2）通電5s，電流通過R1產(chǎn)生的熱量：

Q=I2Rt=（0.02A）2×100Ω×50s=0.2J；

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，電路中的總電阻：

R′===100Ω，

此時(shí)傳感器的電阻：

R1′=R′ R0=100Ω 50Ω=50Ω，

查表可知，載盤臺所載質(zhì)量為150g，

則剩余食物的質(zhì)量為150g 100g=50g．

答：（1）當(dāng)載盤臺所載質(zhì)量是100g時(shí)，R1的阻值是100Ω，電路中的電流是0.02A；

（2）通電5s，電流通過R1產(chǎn)生的熱量是0.2J；

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，盤內(nèi)剩余食物的質(zhì)量是50g．