某水果自动筛选装置如图1所示

1. 听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池，他们猜想水果电池的内电阻可能较大，从而设计

（1）实验中应保证电路的安全，故开始时滑动变阻器应滑到最大位置；
（2）根据闭合电路欧姆定律，有E=IR+Ir，
到：R=E

1

I

-r
（3）图象的函数表达式R=E

1

I

-r，斜率表示电动势E；纵轴截距表示内电阻，根据数学知识可得：内阻等于图象与纵轴的截轴；
电动势等于斜率的倒数；
解得：E=1V，r=10KΩ．
故答案为：（1）最大值；（2）R=E

1

I

-r；（3）1，10K．

2. （2013南安市质检）某水果自动筛选装置（如图1所示），它能将质量小于一定标准的水果自动剔除．其原理如

（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_总=

U

R+R0

=

12V

100Ω+20Ω

=0.1A；
（2）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；
（3）设压敏电阻R的功率最大时电流为I，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴压敏电阻R两端的电压：
U_R=U-U₀=U-IR₀=12-20I，
压敏电阻R的功率：
P_R=U_RI=（12-20I）I=-20（I-0.3）²+1.8，
∴当I=0.3A时，P_最大=1.8W，
此时压敏电阻R的阻值：
R′=

PR

I2

=

1.8W

(0.3A)2

=20Ω，
由图知R=20Ω时，F=5N，
∵G=F=5N，
∴水果质量：
m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg．
答：（1）当检测点上没有水果时，电路中的电流是0.1A；
（2）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；
（3）当压力改变时，压敏电阻R的最大功率是1.8W，此时在检测点上的水果质量是0.5kg．

3. 如图甲是水果自动筛选装置，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除，其原理如下：传送带上的水果经过检测

（1）若检测点上没有水果，监测点受到的压力为零，由图乙知，此时压敏电阻R₁=100Ω，
将滑片P调到a点时，变阻器接入电路中的阻值为0，R₁单独接入电路，
此时电路中的电流为I₁=

U

R1

=

14V

100Ω

=0.14A；
（2）将滑片P调到b点时，变阻器接入电路的阻值最大：R₂=20Ω，检测点上没有水果，压敏电阻仍为R₁=100Ω，R₁和R₂串联接入电路，
电路中的总电阻R_总=R₁+R₂=100Ω+20Ω=120Ω，
电路中的电流I=

U

R总

=

14V

120Ω

=

7

60

A，
机器运转时间t=1min=60s，该电路消耗的电能W=Pt=UIt=14V×

7

60

A×60s=98J；
（3）∵传送带水平，
∴0.4kg的水果经过检测点时，压敏电阻受到的压力F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N，由乙可知F=4N时，此时压敏电阻R_压=20Ω，
若水果的质量小于0.4kg，则水果对压敏电阻的压力变小，由乙图可知，压敏电阻的电阻随之变大，电路中总电阻变大，电源电压不变，由I=

U

R

可知，电路中电流变小，滑动变阻器接入电路的阻值不变，由U=IR可知，滑动变阻器两端电压变小，并联在滑动变阻器两端的电压表示数变小，由题意可知，此时电压表示数小于4V，机械装置启动，则0.4kg的水果经过检测点时，电压表的示数应该为4V，
则与滑动变阻器串联的压敏电阻的两端电压U_压=U-U_变=14V-4V=10V，
电路中的电流I'=

U压

R压

=

10V

20Ω

=0.5A，
变阻器的阻值R_变=

U

I′

=

4V

0.5A

=8Ω．
答：（1）将滑片P调到a点时，若检测点上没有水果，电路中的电流是0.14A；
（2）将滑片P调到b点时，若检测点上没有水果，机器运转1min，该电路消耗的电能为=98J；
（3）要使该装置剔除质量小于0.4kg的水果，应将变阻器的阻值调到8Ω．