Question

（10分）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值。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50 Ω，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5 s．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

（1）100Ω；0.02A（2）0.2J（3）50g

试题分析：（1）由表可知，R₁=100Ω
R=R₁+R₀=100Ω+50Ω=150Ω
电路中的电流I=U/R=3V/150Ω=0.02A
（2）电流通过R₁产生的热量：
Q=I²Rt=（0.02A）²×100Ω×5s=0.2J
（3）当电路中的电流达到0.03A时
R’=U/I’=3V/0.03A=100Ω
R₁’=R’-R0=100Ω-50Ω=50Ω
查表可知，载盘台所载质量为150g
剩余食物的质量m_余=150g-100g=50g