Question

【題目】為反對(duì)浪費(fèi)，響應(yīng)“光盤(pán)行動(dòng)”，小明為自助餐廳的餐桌設(shè)計(jì)了“光盤(pán)儀”。餐盤(pán)放在載盤(pán)臺(tái)上，若盤(pán)內(nèi)剩余食物的質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)規(guī)定值，人一旦離開(kāi)餐桌，提示器就會(huì)發(fā)出提示音，其原理如下圖所示，電源電壓3V不變。提示器的電阻忽略不計(jì)，傳感器R1的阻值隨載盤(pán)臺(tái)所載質(zhì)量變化的關(guān)系如下表所示。開(kāi)關(guān)S閉合后，問(wèn)：

載盤(pán)臺(tái)所載 質(zhì)量m/g	100	110	120	130	140	150	160	····
傳感器R1/Ω	100	90	80	70	60	50	40	····

（1）根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，當(dāng)載盤(pán)臺(tái)所載質(zhì)量是150g時(shí)，R1的阻值是多少？電路中的電流是多少？

（2）在第（1）問(wèn)的基礎(chǔ)上，通電8 s ，電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0. 075A時(shí)，提示器會(huì)發(fā)出提示音，若空餐盤(pán)質(zhì)量為100g ，此時(shí)盤(pán)內(nèi)剩余食物的質(zhì)量是多少？

Answer 1

【答案】（1）0.06A （2） 1.44J （3） 60g

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)載盤(pán)臺(tái)所載質(zhì)量是150g時(shí)，R1 的阻值為50Ω；提示器的電阻忽略不計(jì)，則電路中的電流：I=U/R1=3V/50Ω=0.06A；

（2）電流通過(guò)R1 產(chǎn)生的熱量：Q=I2 R1 t=（0.06A）2 ×50Ω×8s=1.44J；

（3）當(dāng)電路中的電流達(dá)到0.075A，由I=U/R可得，傳感器的阻值：R1 ′=U/I′=3V/0.075A=40Ω；

查表可知，載盤(pán)臺(tái)所載質(zhì)量為160g，則剩余食物的質(zhì)量為160g-100g=60g。