Un dispositivo automático de detección de frutas (como se muestra en la imagen) puede eliminar automáticamente frutas cuya calidad sea inferior a un cierto estándar. El principio es el siguiente: la fruta en la cinta transportadora
(1) ①Cuando la masa de la manzana es inferior a 250 g, la presión F=G=mg=0,25 kg × 10 N/kg = 2,5 N,
Como se puede ver en la Figura 3, R=40Ω,
Cuando s1 está cerrado y s2 está abierto, R y RAB están conectados en serie.
Por el significado de la pregunta, podemos saber que UAB= 3V,
Según el voltaje del circuito en serie es igual a La suma de los voltajes de cada parte se puede obtener:
UR=U-UAB=9V-3V=6V,
∵IAB=IR=URR=6V40Ω=0.15A,
∴De I=UR: RAB=UABIAB=3V0.15A=20Ω;
∵R0 =20Ω,
∴Significa que solo R0 está conectado entre AB en este momento;
②Cuando se retiran manzanas con una masa inferior a 100 g, la presión es F′=G′ =m′g=0.1kg×10N/kg=1N,
De la Figura 3 se puede ver que R′=60Ω,
∵IAB′=IR′=URR′ =6V60Ω=0.1A,
∴De I=UR: RAB′=UABIAB′=3V0 .1A=30Ω;
∵R0=20Ω,
∴Significa que R0 y R1 están conectados en serie entre AB en este momento;
Entonces R1=RAB′ -R0=30Ω-20Ω=10Ω.
(2) Del análisis anterior, se puede ver que: cuando s1 está cerrado y s2 está desconectado, solo R0 está conectado; cuando s1 está cerrado y s2 está desconectado, R0 y R1 están conectados; serie;
Como se muestra en la figura:
(3) Cuando s1 está cerrado y s2 está abierto, la potencia eléctrica total consumida por el circuito es 1,62 W.
Según P=UI: en este momento la corriente en el circuito es: I″=P″U=1.62W9V=0.18A,
∴ De I=UR, obtenemos: Rtotal″ =UI″=9V0.18A=50Ω;
∵La resistencia total en el circuito en serie es igual a la suma de las resistencias parciales,
∴R″=Rtotal″-R0 =50Ω-20Ω=30Ω.
Se puede ver en la Figura 3 que cuando R″=30Ω, la presión correspondiente F″=3.5N,
∵G″=F″=3.5N,
∴Entonces la masa del fruto m″=G?″g=3.5N?10N/kg=0.35kg=350g.
(4) Cambie R0 a una resistencia ajustable, como un reóstato deslizante o una caja de resistencia. También puede conectar el reóstato y el amperímetro en serie al circuito para facilitar la observación durante el ajuste.
Respuesta: (1) La resistencia de R1 es 10Ω
(2) El diagrama del circuito es como se muestra arriba
(3) Cuando s1 es; cerrado, s2 se abre cuando El reóstato y el amperímetro se pueden conectar en serie al circuito para facilitar la observación durante el ajuste.