如图1是水果自动筛选装置,它能将质量小于一定标准的水果自动剔除,其原理如下:传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当UA

发布时间:2020-08-11 17:29:39

如图1是水果自动筛选装置,它能将质量小于一定标准的水果自动剔除,其原理如下:传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当UAB<3V时,机械装置启动,将质量不达标的小水果推出传送带,实现自动筛选功能.已知:电源电压为12V,R0=20Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示.

求:
(1)当检测点上没有水果时,电路中的电流是多大?
(2)该装置能够剔除质量小于多少千克的水果?
(3)不同等级的水果筛选的质量标准是不同的.请你对电路进行改进,使该装置能够方便地改设不同的筛选标准.

网友回答

解:(1)由图2可知,当检测点上没有水果时,R1=100Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I===0.1A;
(2)当U0=3V时,电路中的电流:
I1=I0===0.15A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴压敏电阻两端的电压:
U1=U-U0=12V-3V=9V,
压敏电阻的阻值:
R1===60Ω,
查图表得F=G=1N,
由G=mg可得,水果的质量:
m===0.1kg,
所以该装置能够剔除质量小于0.1kg的水果;
(3)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测.
答:(1)当检测点上没有水果时,电路中的电流是0.1A;
(2)该装置能够剔除质量小于1千克的水果;
(3)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测.
解析分析:(1)由图2可知,当检测点上没有水果时压敏电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流;
(2)根据欧姆定律求出当UAB=3V时电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出R两端的电压,利用欧姆定律求出R的阻值,由图2得出对应水果的压力,水平面上水果的重力和压力相等,根据G=mg求出对应水果的质量即可得出
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