Question

3．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，R₀两端的电压U_AB也随之发生改变，当U_AB小于一定值时机械装置启动，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）由压敏电阻R随压力变化关系如图3可知，当检测点上的水果质量越大，压敏电阻R的阻值也就越小，R₀两端的电压U_AB就越大．
（2）当检测点上没有水果时，压敏电阻R消耗的功率是多大？

Answer 1

分析 （1）由图3可知，当检测点上的水果质量越大时检测点上压敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R₀两端的电压变化；
（2）由图3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，根据P=I²R求出压敏电阻R上消耗的电功率．

解答 解：（1）由图3可知，当检测点上的水果质量越大压敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，根据U=IR可知定值电阻R₀两端的电压越大；
（2）由图3可知，当检测点上没有水果时，R=100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻R_总=R+R₀=100Ω+20Ω=120Ω，
则电流I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{120Ω}$=0.1A，
压敏电阻R上消耗的电功率：
P=I²R=（0.1A）²×100Ω=1W．
答：（1）小；大；（2）当检测点上没有水果时，压敏电阻R消耗的功率是1W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据题意得出剔除水果时R₀两端的电压和从图象中得出相关的信息．