Question

如圖14（甲）所示是某生產(chǎn)流水線(xiàn)上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖。其中S為一激光源，R₁為光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值較�。粺o(wú)光照射時(shí)，阻值較大），R₂為定值保護(hù)電阻，a、b間接一“示波器”(示波器的接入不影響電路)。光敏電阻兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖象，可由示波器顯示出來(lái)。水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)產(chǎn)品從傳送帶上通過(guò)S與R₁之間時(shí)，射向光敏電阻的光線(xiàn)會(huì)被產(chǎn)品擋住。若運(yùn)送邊長(zhǎng)為0.1m，質(zhì)量為0.6kg的均勻正方體產(chǎn)品時(shí)，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）此產(chǎn)品的密度為多大？

（2）產(chǎn)品對(duì)傳送帶的壓強(qiáng)為多大？（g取10N/kg）

（3）已知計(jì)數(shù)器電路的電源電壓恒為6V，保護(hù)電阻R₂的阻值為40Ω，求光敏電阻在兩種狀態(tài)下的阻值分別為多大？光敏電阻1h消耗的電能為多少？

 

Answer 1

解：根據(jù)題意，得：

（1）ρ＝m/V＝m/l³＝0.6Kg/(0.1m)³＝0.6×10³Kg/m³

(2)P＝F/S＝mg/l²＝0.6Kg×10N/Kg/(0.1m)²＝0.6×10³Pa

(3)由圖知，R1與R2串聯(lián)，無(wú)光照時(shí)，R1的電壓為4V，有光照時(shí)，R1的電壓為2V：

∴①無(wú)照時(shí)I ₁＝I₂＝（U－U₁）/R₂＝（6V－4V）/40Ω＝0.05A

           R1＝U1/I1＝4V/0.05A＝80Ω

②有光照時(shí)I₁’＝I₂’＝（U－U₁’）/R₂＝（6V－2V）/40Ω＝0.1A

           R₁’＝U₁’/I₁’＝2V/0.1A＝20Ω

由圖像知，1h內(nèi)無(wú)光照的時(shí)間為：t1＝（0.6s－0.4s）/0.6s×3600s＝1200s

          1h內(nèi)有光照的時(shí)間為：t2＝3600s－1200s＝2400s

∴W＝W₁＋W₂＝U₁I₁t₁＋U₂I₂t₂＝4V×0.05A×1200s＋2V×0.1A×2400s＝240J＋480J＝720J

答：（略）