Question

如圖甲所示是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品工件輸送及計數(shù)裝置示意圖，其中L為一激光源，R₁為敏電阻（有光照射時，阻值較小；無光照射時，阻值較大），R₂為定值保護電阻，a、b間接一“示波器”（示波器的接入不影響電路），光敏電阻兩端的電壓隨時間變化的圖象，可由示波器顯示出來．水平傳送帶勻速前進，每當工件從傳送帶上通過L與R₁之間時，射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋住．若產(chǎn)品工件是邊長為0.1m、質(zhì)量為1.2kg的均勻正方體，示波器顯示的電隨時間變化的圖象如圖乙所示．請回答下列問題：
（1）工件對傳送帶的壓強為多大？（g取10N/kg）
（2）已知計數(shù)器電路的電源電壓恒為6V，保護電阻R₂的阻值為40Ω，求有光照射在光敏電阻上時，R₁的阻值有多大？
（3）工作10min，光敏電阻產(chǎn)生的熱量有多少？

Answer 1

解：（1）工件對傳送帶的壓力F=G=mg=1.2kg×10N/kgh=12N，
工件對傳送帶的壓強p===1200Pa；
（2）由圖象可知，有光照射時，光敏電阻兩端電壓為2V，
電阻R₂兩端電壓U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
電路電流I=I₂===0.1A，
∵I=，
∴電阻R₁===20Ω；
（3）由圖示可知，光敏電阻有光照射的時間與沒有光照射的時間是之比為2：1，
工作10min，電阻較小的時間t=min=400s，電阻較大的時間t′=min=200s，
由（2）知有光照射時，電路電流I=0.1A，
由圖象可知，沒有光照射時，光敏電阻兩端電壓為4V，
此時電路電流I′=I₂′====0.05A，
工作10min，光敏電阻產(chǎn)生的熱量：
Q=W+W′=U₁It+U₁′I′t′=2V×0.1A×400s+4V×0.05A×200s=120J；
答：（1）工件對傳送帶的壓強為為1.2×10³ Pa；
（2）有光照射在光敏電阻上時，R₁的阻值為20Ω；
（3）工作10min，光敏電阻產(chǎn)生的熱量為120J．
分析：（1）求出工件對水平傳送帶的壓力，然后由壓強公式求出壓強．
（2）有光照時，從圖上可以讀出光敏電阻兩端的電壓是2V，由串聯(lián)電路特點求出R₂兩端的電壓，由歐姆定律求出電路電路，最后由歐姆定律求出電阻阻值．．
（3）由圖象找出有光照和沒有光照的時間與電壓，由歐姆定律求出電流，然后由W=UIt求出電流做功．
點評：本題關(guān)鍵在于根據(jù)題意和示波器顯示的電壓隨時間變化的圖象以及串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，找出光敏電阻的分壓值．