问题 计算题

如图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<3 V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12 V,R0="20" Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图所示。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。

答案

(1)0.1 A (2)质量小于0.1 kg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:(1)当检测点上没有水果时,R1=100 Ω---------------------(1分)

RR1+ R0=100 Ω+20 Ω="120" Ω

IU /R=12 V/120Ω="0.1" A --------------------(1分)

(2)当U0=3 V时,I1=I0=U0/R0=3 V/20 Ω="0.15" A--------------------------------------(1分)

U1UU0="12" V—3 V="9" V

R1 =U1/I1="9" V/0.15 A="60" Ω---------------------------------------------------------------(1分)

查图表得F=G=1N -----------------------------------------------------------------------(1分)

m=G/g=1N/10 N/kg="0.1" kg

所以该装置能够剔除质量小于0.1 kg的水果。--------------------------------------------(1分)

(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。文字说明或画电路图皆得分。-------------------------------(2

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