题目

为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”．餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示．电源电压3V不变．提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表所示．开关S闭合后，问： 载盘台所载质量m/g 100 110 120 130 140 150 160 … 传感器R1/Ω 200 190 180 170 160 150 140 … （1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？ （2）在第（1）问的基础上，通电5s，电流通过R1产生的热量是多少？ （3）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是多少？ 答案：解：（1）根据表中数据可知，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值为100Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I===0.02A； （2）通电5s，电流通过R1产生的热量： Q=I2Rt=（0.02A）2×100Ω×50s=0.2J； （3）当电路中的电流达到0.03A时，电路中的总电阻： R′===100Ω， 此时传感器的电阻： R1′=R′﹣R0=100Ω﹣50Ω=50Ω， 查表可知，载盘台所载质量为150g， 则剩余食物的质量为150g﹣100g=50g． 答：（1）当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是100Ω，电路中的电流是0.02A； （2）通电5s，电流通过R1产生的热量是0.2J； （3）当电路中的电流达到0.03A时，盘内剩余食物的质量是50g．

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