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值。人一旦離開餐桌，提示器就會發出提示音，其原理圖如下圖所示。電源電壓3V不變，提示器的電阻R0恒為50 Ω，傳感器R1的阻值隨載盤臺所載質量變化的關系如下表所示。開關s閉合后，問：

（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5 s．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）0.02A（2）0.2J（3）50g-

【解析】（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；
此時電路的總電阻：R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω；
電路中的電流： ；
（2）電流通過R1產生的熱量：Q=I2Rt=（0.02A）2×100Ω×5s=0.2J；
（3）當電路中的電流達到0.03A， ；
則R1′=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）根據表中數據，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，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50g．