Question

如圖是水果自動(dòng)篩選裝置，它能將質(zhì)量小于一定標(biāo)準(zhǔn)的水果自動(dòng)剔除，其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化，AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，當(dāng)U_AB<3 V時(shí)，機(jī)械裝置啟動(dòng)，將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的小水果推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選功能。已知：電源電壓為12 V，R₀="20" Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖所示。求：

（1）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒有水果時(shí)，電路中的電流是多大？
（2）該裝置能夠剔除質(zhì)量小于多少千克的水果？
（3）不同等級(jí)的水果篩選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不同的。請(qǐng)你對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)，使該裝置能夠方便地改設(shè)不同的篩選標(biāo)準(zhǔn)。

Answer 1

（1）0.1 A (2)質(zhì)量小于0.1 kg的水果（3）將R₀改為可調(diào)電阻，如滑動(dòng)變阻器、電阻箱，也可將變阻器與電流表串聯(lián)連入電路，方便調(diào)節(jié)時(shí)觀測(cè)

解：（1）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒有水果時(shí)，R₁＝100 Ω---------------------(1分)
R＝R₁+ R₀＝100 Ω+20 Ω="120" Ω
I＝U /R=12 V/120Ω="0.1" A --------------------(1分)
(2)當(dāng)U₀=3 V時(shí)，I₁=I₀=U₀/R₀=3 V/20 Ω="0.15" A--------------------------------------(1分)
U₁＝U— U₀="12" V—3 V="9" V
R₁ =U₁/I₁="9" V/0.15 A="60" Ω---------------------------------------------------------------(1分)
查圖表得F=G=1N　-----------------------------------------------------------------------(１分)
m=G/g=1N/10 N/kg="0.1" kg
所以該裝置能夠剔除質(zhì)量小于0.1 kg的水果。--------------------------------------------(1分)
（3）將R₀改為可調(diào)電阻，如滑動(dòng)變阻器、電阻箱，也可將變阻器與電流表串聯(lián)連入電路，方便調(diào)節(jié)時(shí)觀測(cè)。文字說明或畫電路圖皆得分。-------------------------------(2