解题思路:(1)求出产品对传送带的压力,由压强公式求出产品对传送带的压强.
(2)已知产品的边长,由图象求出产品受激光照射的时间,由速度公式求出产品的运动速度.
(3)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,其中0.2s有光照射,0.4s无光照射,分别求出两种情况下电阻R2消耗的电能,再计算出1h内消耗的电能.
(1)产品对传送带的压力F=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
产品对传送带的压强p=[F/S]=[6N/0.1m×0.1m]=600Pa;
(2)由图象可知,产品受到激光照射的时间t=0.2s,
无光照射的时间为0.4s,
产品的速度v=[s/t]=[0.1m/0.2s]=0.5m/s;
(3)R1与R2串联,有激光照R1时,由图象可得U1=4V,
U2=U-U1=6V-4V=2V,
I=
U2
R2=[2V/40Ω]=0.05A,
R1=
U1
I=[4V/0.05A]=80Ω.
R1无激光照时,由图象可得U1′=2V,
U2′=U-U1′=6V-2V=4V,
I′=
U2′
R2=[4V/40Ω]=0.1A,
此时电阻R1的阻值:R1′=
U1′
I′=[2V/0.1A]=20Ω.
由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,
其中0.2s有光照射,电阻R1消耗的电能W1=U1It1=4V×0.05A×0.2s=0.04J;
其中0.4s无光照射,电阻R1消耗的电能W1′=U1′I′t2=2V×0.1A×0.4s=0.08J;
因此每经过0.6s,电阻R2消耗的电能为W=W1+W1′=0.04J+0.08J=0.12J.
1h=3600s,则保护电阻R2在1h内消耗的电能为W总=0.12J×[3600s/0.6s]=720J.
答:(1)求此产品对传送带的压强为600Pa;
(2)每一产品受到激光照射的时间为0.2s,产品的运动速度为0.5m/s;
(3)送带输送产品过程中光敏电阻1h消耗的电能为720J.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;速度的计算;电功的计算.
考点点评: 本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系,找出光敏电阻的分压值.