Question

【題目】為反對浪費，響應“光盤行動”，小明為自助餐廳的餐桌設計了“光盤儀”．餐盤放在載盤臺上，若盤內剩余食物的質量達到或超過規定位，人一旦離開餐桌，提示器就會發出提示音，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量變化的關系如表所示．開關S閉合后，問：

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

（1）根據表中數據，當載盤臺所載質量是100g時，R1的阻值是多少？電路中的電流是多少？

（2）在第（1）問的基礎上，通電5s，電流通過R1產生的熱量是多少？

（3）當電路中的電流達到0.03A時，提示器會發出提示音，若空餐盤質量為100g，此時盤內剩余食物的質量是多少？

Answer 1

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

（2）通電5s，電流通過R1產生的熱量是0.2J；

（3）當電路中的電流達到0.03A時，盤內剩余食物的質量是50g．

【解析】解：（1）根據表中數據可知，當載盤臺所載質量是100g時，R1的阻值為100Ω，

因串聯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產生的熱量：

Q=I2Rt=（0.02A）2×100Ω×50s=0.2J；

（3）當電路中的電流達到0.03A時，電路中的總電阻：

R′===100Ω，

此時傳感器的電阻：

R1′=R′ R0=100Ω 50Ω=50Ω，

查表可知，載盤臺所載質量為150g，

則剩余食物的質量為150g 100g=50g．

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

（2）通電5s，電流通過R1產生的熱量是0.2J；

（3）當電路中的電流達到0.03A時，盤內剩余食物的質量是50g．