Question

【題目】如圖甲所示，為某水果自動篩選裝置，它有一個壓力檢測點，檢測點的電路如圖乙，其中，R為壓敏電阻，R1為滑動變阻器，通過移動滑片P來設置一定的標準，從而將重小于一定標準的水果自動剔除。其原理如下：當傳送帶上的水果經過壓力檢測點時，壓敏電阻R的阻值發生變化，也使AB間的電壓隨之發生變化，當UAB＝3V時，機械裝置啟動，將不達標的小水果推出傳送帶，實現自動篩選功能。電源電壓恒為9V，壓敏電阻R的阻值隨壓力的變化關系如圖丙所示，求：

（1）閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P．現要使機械裝置啟動，將重G＝1N的水果推出傳送帶，那么，滑動變阻器連入電路中的阻值R1為多少Ω。

（2）在某次篩選中，先將R1的阻值調為20Ω，選出一定標準的水果后，再將R1的阻值調為15Ω，將前一次選出的水果再次篩選，請你通過計算說明經過兩次篩選的水果的重應在什么范圍內？

Answer 1

【答案】（1）30（2）2N～3N

【解析】

結合圖像，根據串聯電路電壓的規律和歐姆定律算出滑動變阻器連入電路中的阻值、電路的電流。

（1）由電路圖知電阻R和R1串聯，由圖丙可知，當G＝1N時，R的電阻為60Ω，

因為串聯且UAB＝3V，所以 ；

電路的電流為：，

滑動變阻器的電阻為：；

（2）將R1的阻值調為20Ω時，電路的電流為：，

此時R的電阻為： ，由圖丙知此時的壓力為2N，即水果的重力為2N；再將R1的阻值調為15Ω時，電路的電流為：，

此時R的電阻為： ，由圖丙知此時的壓力為3N，即水果的重力為3N；

所以經過兩次篩選的水果的重應在2N～3N的范圍內。