问题详情:
在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图16所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力,变化的关系如图17所示。已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问:
(1)当物品随传送带匀速运动时,物品 (选填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,R0的阻值为多少?
(3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将 (选填“增大”或“减小”)。
【回答】
(1)(1分)不受
(2)(3分)当检测区上没有物品时,由图17可知R=l00Ω
R两端的电压UR=U-U0=12V-2V=10V
电路中的电流I==0.1A
则R0==20Q
(3)(4分)R的电功率P=(U-U0)I=(U-IR0)I=12I-20I2
利用求极值公式,可知当I=0.3A时,P有最大值
此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V
则=20Ω
由图17可知对应的压力 F=40N
则物品的质量m==4kg
(4)(1分)增大
评分标准:参考以上标准,其他解法只要合理同样给分。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题