解题思路:(1)由图2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;
(2)根据欧姆定律求出当UAB=3V时电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出R两端的电压,利用欧姆定律求出R的阻值,由图2得出对应水果的压力,水平面上水果的重力和压力相等,根据G=mg求出对应水果的质量即可得出答案;
(3)可以从电路的组装和器材的选择等方面提出改进的方法.
(1)由图2可知,当检测点上没有水果时,R1=100Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I=[U
R1+R0=
12V/100Ω+20Ω]=0.1A;
(2)当U0=3V时,电路中的电流:
I1=I0=
U0
R0=[3V/20Ω]=0.15A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴压敏电阻两端的电压:
U1=U-U0=12V-3V=9V,
压敏电阻的阻值:
R1=
U1
I1=[9V/0.15A]=60Ω,
查图表得F=G=1N,
由G=mg可得,水果的质量:
m=[G/g]=[1N/10N/kg]=0.1kg,
所以该装置能够剔除质量小于0.1kg的水果;
(3)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测.
答:(1)当检测点上没有水果时,电路中的电流是0.1A;
(2)该装置能够剔除质量小于0.1千克的水果;
(3)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联.
考点点评: 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.