1、
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:
载盘台所载质量m/g | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | … |
传感器R1/Ω | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | … |
(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?
(1)解: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;
此时电路的总电阻:R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω;
电路中的电流:I= = =0.02A
(2)解:电流通过R1产生的热量:Q=I2Rt=(0.02A)2×100Ω×5s=0.2J
(3)解:当电路中的电流达到0.03A,R′= = =100Ω;
则R1′=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
(1)先根据表中数据读出,当载盘台所载质量是100g时对应R1的阻值,然后根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻,然后根据欧姆定律求出电路中的电流;(2)根据Q=I2Rt即可求出通电5s,电流通过R1产生的热量;(3)先根据欧姆定律的变形公式求出电路中电流为0.03A时电路的电阻,然后根据串联电路电阻的特点求出传感器的阻值,并从表中读出对应载盘台上物体的质量,进一步求出盘内剩余食物的质量.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)),还要掌握焦耳定律内容(焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比)的相关知识才是答题的关键.
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