Question

某水果自動篩選裝置（如圖所示），它能將質(zhì)量小于一定標(biāo)準(zhǔn)的水果自動剔除。其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測點(diǎn)時，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化。AB間的電壓也隨之發(fā)生改變。當(dāng)U_AB＜3V時，機(jī)械裝置啟動，將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的小水果推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動篩選功能。已知：電源電壓為12V。R_O=20Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖所示。求：

（1）當(dāng)檢測點(diǎn)上沒有水果時，電路中的電流是多大？

（2）不同等級的水果篩選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不同的。請你對電路進(jìn)行改進(jìn)，使該裝置能夠方便篩選不同水果。

（3）當(dāng)壓力改變時，壓敏電阻R的最大功率是多少？此時在檢測點(diǎn)上的水果質(zhì)量是多少？（提示：y=－a(x－b)^２+c，則頂點(diǎn)y＝c）

Answer 1

解：（１）無水果時，Ｒ=100Ω則：

　　　　�。�=Ｕ_總/(Ｒ+Ｒ_０)＝12／（100＋20）Ａ＝0.1Ａ

（２）在電路中串一個可調(diào)節(jié)的變阻器。（其它改進(jìn)有理也可）

（３）Ｐ=ＵＩ=（Ｕ_總－Ｕ_０）Ｉ＝（１２－ＩＲ_０）Ｉ

　　　�。剑�12-20Ｉ）Ｉ=-20(Ｉ-0.3)^２+1.8

∴當(dāng)Ｉ=0.3Ａ?xí)r，Ｐ_最大＝1.8Ｗ

Ｕ=Ｐ_最大/Ｉ＝1.8/0.3＝6（Ｖ）

Ｒ=Ｕ/Ｉ=6/0.3＝20（Ω）

由圖知Ｒ=20(Ω)時，Ｆ=5(Ｎ)

Ｇ=Ｆ=5(Ｎ)

m＝Ｇ/g＝5/10＝0.5（Ｋg）

本題第１小題２分；第２小題２分；第３小題２