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，其原理如下圖所示，電源電壓3V不變。提示器的電阻忽略不計，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：

載盤臺所載 質量m/g	100	110	120	130	140	150	160	····
傳感器R1/Ω	100	90	80	70	60	50	40	····

（1）根據上表中數據，當載盤臺所載質量是150g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8 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. 075A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）0.06A （2） 1.44J （3） 60g

【解析】（1）根據表中數據可知，當載盤臺所載質量是150g時，R1 的阻值為50Ω；提示器的電阻忽略不計，則電路中的電流：I=U/R1=3V/50Ω=0.06A；

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

（3）當電路中的電流達到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，載盤臺所載質量為160g，則剩余食物的質量為160g-100g=60g。