Question

【題目】如圖甲所示，某恒溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器．熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源、開關(guān)等組成，R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開關(guān)，當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度升高到50℃時(shí)，由于電磁繼電器的作用，加熱電路被斷開，電池繼電器的線圈電阻忽略不計(jì)，請(qǐng)回答：
（1）電磁繼電器中電磁鐵上端是極．（填“N”或“S”）
（2）恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，電磁鐵的磁性變 ， 加熱電路會(huì)因此被（填“接通”或“斷開”）
（3）調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到多少攝氏度時(shí)，加熱電路被斷開．
（4）整個(gè)裝置在設(shè)計(jì)上有何不足之處 ．

Answer 1

【答案】
（1）N
（2）強(qiáng)；斷開
（3）

由圖象知，當(dāng)恒溫箱溫度升高到50℃時(shí)，R1=90Ω，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知此時(shí)控制電路的總電阻：R總=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，

因?yàn)榭刂齐娐分须姶盆F吸合電流是相同的，即電路的總電阻不變，當(dāng)R2′=170Ω時(shí)，

R1′=R總﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，由圖象知，此時(shí)恒溫箱內(nèi)的溫度為130℃，

即恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開。

（4）電磁繼電器頻繁通斷，整個(gè)裝置的使用壽命因此受到影響
【解析】解：（1）根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，使四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的上端為電磁鐵的N極；（2）由圖甲知，控制電路中，R1、R2和電磁鐵串聯(lián)在電路，由圖象乙知，R1的阻值隨溫度升高而減小，所以恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，R1的阻值減小，控制電路中總電阻變小，由歐姆定律知控制電路中電流變大，所以電磁鐵的磁性變強(qiáng)，電磁鐵吸下銜鐵，加熱電路會(huì)斷開；（3）由圖象知，當(dāng)恒溫箱溫度升高到50℃時(shí)，R1=90Ω，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知此時(shí)控制電路的總電阻：R總=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，
因?yàn)榭刂齐娐分须姶盆F吸合電流是相同的，即電路的總電阻不變，當(dāng)R2′=170Ω時(shí)，
R1′=R總﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，由圖象知，此時(shí)恒溫箱內(nèi)的溫度為130℃，即恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開；（4）由題知，每次工作時(shí)，恒溫箱控制的只是一個(gè)固定的溫度值，使用過程中，恒溫箱內(nèi)溫度只允許在這個(gè)值附近．電磁繼電器頻繁通斷，整個(gè)裝置的使用壽命因此受到影響．
所以答案是：（1）N；（2）強(qiáng)；斷開；（3）R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開；（4）電磁繼電器頻繁通斷，整個(gè)裝置的使用壽命因此受到影響．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電磁繼電器的組成、原理和特點(diǎn)的相關(guān)知識(shí)，掌握電磁繼電器：實(shí)質(zhì)上是一個(gè)利用電磁鐵來控制的開關(guān)．它的作用可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強(qiáng)電流．還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以及對(duì)歐姆定律及其應(yīng)用的理解，了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．