Question

17．如圖甲是電熱恒溫箱的原理圖，由控制電路和加熱電路組成（部分電路尚未連接完整），其中控制電路由U₁=6V的電源．電磁繼電器（線圈電阻忽略不計(jì)）、熱敏電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)而成，加熱電路由U₂=220V的電源和R₀=48.4Ω的電熱絲組成，R₁和R₀置于恒溫箱內(nèi)，圖乙是熱敏電阻R₁的阻值隨溫度變化的關(guān)系圖，當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.05A時(shí)，銜鐵被吸下來(lái)，觸點(diǎn)處斷開(kāi)，加熱電路停止工作，當(dāng)控制電路中的電流小于0.05A時(shí)，銜鐵被彈回，觸點(diǎn)處接通，加熱電路正常工作，從而使恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到理想的恒溫效果，根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題

（1）請(qǐng)你在電路圖中畫(huà)線加熱電路與電磁繼電器正確地連接好，當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí)，電磁鐵的磁性增強(qiáng)（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”）
（2）電熱絲正常工作100s產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）若設(shè)定恒溫箱的恒溫溫度為60℃，則滑動(dòng)變阻器接入的電阻為多少？若滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80Ω，求恒溫箱可設(shè)定的最高恒溫溫度．

Answer 1

分析 （1）分析題意可知，工作電路電源與電阻R₀通過(guò)上面兩個(gè)觸點(diǎn)組成電路；根據(jù)圖乙所示圖象判斷溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值如何變化，然后判斷電磁鐵電流如何變化，最后判斷磁性如何變化．
（2）已知電壓、電阻和工作時(shí)間，利用Q=W=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{R}_{0}}$t計(jì)算產(chǎn)生的熱量；
（3）因電阻R₂與電阻R₁串聯(lián)，故電流相等，已知總電壓和總電流（最大電流0.05A），根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可得總電阻．減去R₂的阻值剩下的就是R₁此時(shí)的阻值；
知道總電阻，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)求熱敏電阻的阻值，然后利用該阻值結(jié)合圖象可以得到此時(shí)的恒溫箱的溫度值．

解答 解：
（1）由題知，當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.05A時(shí)，銜鐵被吸下來(lái)，觸點(diǎn)處斷開(kāi)，加熱電路停止工作；當(dāng)控制電路中的電流小于0.05A時(shí)，銜鐵被彈回，觸點(diǎn)處接通，加熱電路正常工作，將電源U₂與電阻R₀通過(guò)上面兩個(gè)觸點(diǎn)組成加熱電路，如圖所示：

由圖乙所示圖象可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，電磁繼電器線圈電流增大，電磁繼電器的磁性將增強(qiáng)．
（2）電熱絲正常工作100s產(chǎn)生的熱量：
Q=W=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{R}_{0}}$t=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$×100s=1×10⁵J；
（3）由圖乙可知，當(dāng)溫度為60℃時(shí)，R₁=70Ω，
在控制電路中，R_總=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V}{0.05A}$=120Ω，
R₂=R_總-R₁=120Ω-70Ω=50Ω，
設(shè)變阻器接入電路的電阻為80Ω時(shí)，熱敏電阻的阻值為R₁′，
R₁′=R_總-R₂′=120Ω-80Ω=40Ω，
由圖乙可知，當(dāng)R₁′=40Ω時(shí)，溫度為100℃，
恒溫箱可設(shè)定的最高恒溫溫度為100℃．
故答案為：
（1）如圖所示；增強(qiáng)；
（2）電熱絲正常工作100s產(chǎn)生的熱量是1×10⁵J；
（3）若設(shè)定恒溫箱的恒溫溫度為60℃，則滑動(dòng)變阻器接入的電阻為50Ω；若滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80Ω，恒溫箱可設(shè)定的最高恒溫溫度為100℃．

點(diǎn)評(píng) 本題題干大、看起來(lái)復(fù)雜，屬于“紙老虎”型題目，分析時(shí)從題目要求入手，需要什么條件再?gòu)念}干中尋找，一般都很容易．