如图甲是水果自动筛选装置，原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两端电压小于一定值时，机械装置启动，将质量较小

Question

如图甲是水果自动筛选装置，原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R₀两端电压小于一定值时，机械装置启动，将质量较小的水果推出传送带，实现自动筛选功能．已知：电源电压为12 伏，R₀=20欧姆，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图乙所示．

（1）根据压敏电阻R的阻值随压力变化关系图乙，当0.5千克的水果经过检测点时AB间的电压是___．
（2）当检测点上没有水果时，电路的总电功率是多大？
（3）筛选不同等级的水果，质量标准是不同的．当质量小于0.3千克水果经过压力监测点时，R₀两端电压小于3伏，此时机械装置启动，将0.3千克以下的水果推出传送带，实现自动筛选．小明分析上述电路认为不符合要求．请你提出对电路的一种改进措施___．

Answer 1

（1）当0.5千克的水果经过检测点时，压敏电阻受到的压力：
F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
由表格数据可知，压敏电阻的阻值为20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流：
I=(U)/(R+R0)=(12V)/(20Ω+20Ω)=0.3A，
经过检测点时AB间的电压：
U_AB=IR₀=0.3A×20Ω=6V；
（2）由图乙可知，当检测点上没有水果时，压敏电阻的阻值R′=100Ω，
电路消耗的总电功率：
P=(U2)/(R)=((12V)2)/(100Ω+20Ω)=1.2W；
（3）0.3kg的水果对压敏电阻的压力：
F′=m′g=0.3kg×10N/kg=3N，
由表格数据可知压力电阻的阻值为30Ω，
此时电路中的电流：
I′=(U)/(R″+R0)=(12V)/(30Ω+20Ω)=0.24A，
R₀两端电压：
U₀=I′R₀=0.24A×20Ω=4.8V>3V，
所以，上述电路不能实现自动筛选，
可将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）6V；
（2）当检测点上没有水果时，电路的总电功率是1.2W；
（3）可将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．