Question

【题目】为反对浪费，响应“光盘行动”号召，达到“且吃且珍惜”之目的，小明为自家开的餐厅的餐桌设计了“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量，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6V不变，提示器的电阻R0=50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后，问：

(1)根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，流过传感器R1的电流是多少?此时提示器两端的电压和消耗的电功率各是多少？

(2) 在第（1）问的基础上，通电500s，电流通过R1产生的热量是多少?

(3)当电路中的电流达到0.06A时，提示器会发出提示音。若空餐盘质量为100 g，求此时盘内剩余食物的质量是多少克?

Answer 1

【答案】见解析

【解析】（1）分析电路可得电路为串联电路，有表格可得当载盘台所载质量为100g时，对应传感器R1的阻值为100Ω，又R0=50Ω，故得R总=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω；此时电路电流 ；此时提示器两端电压U1=IR0=0.04A×50Ω=2V；提示器消耗的电功率P=UI=2V×0.04A=0.08W；（2）通电500s，电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=（0.04A）2×100Ω×500s=80J；（3）当电路中的电流达到0.06A时，提示器会发出提示音，此时电路总电阻R总’= ；又因提示电阻阻值为50Ω，可得此时传感器电阻R1=50Ω，从表中可得载盘台所载质量为150g，若空餐盘质量为100 g，此时盘内剩余食物的质量是50g。