Question

【题目】为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”．餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示．电源电压3V不变．提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表所示．开关S闭合后，问：

载盘台所载质量m/g	100	110	120	130	140	150	160	…
传感器R1/Ω	200	190	180	170	160	150	140	…

（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？

（2）在第（1）问的基础上，通电5s，电流通过R1产生的热量是多少？

（3）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是多少？

Answer 1

【答案】（1）当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是100Ω，电路中的电流是0.02A；

（2）通电5s，电流通过R1产生的热量是0.2J；

（3）当电路中的电流达到0.03A时，盘内剩余食物的质量是50g．

【解析】解：（1）根据表中数据可知，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值为100Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I===0.02A；

（2）通电5s，电流通过R1产生的热量：

Q=I2Rt=（0.02A）2×100Ω×50s=0.2J；

（3）当电路中的电流达到0.03A时，电路中的总电阻：

R′===100Ω，

此时传感器的电阻：

R1′=R′ R0=100Ω 50Ω=50Ω，

查表可知，载盘台所载质量为150g，

则剩余食物的质量为150g 100g=50g．

答：（1）当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是100Ω，电路中的电流是0.02A；

（2）通电5s，电流通过R1产生的热量是0.2J；

（3）当电路中的电流达到0.03A时，盘内剩余食物的质量是50g．