Question

【題目】下圖是某興趣小組設(shè)計(jì)的一恒溫箱的原理圖。“控制電路”由熱敏電阻R1、滑動(dòng)變阻器R0、電磁鐵（線圈電阻不計(jì)）、電源U1（U1=8V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等組成。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表。當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下。“工作電路”由電源U2（U2=220V）、發(fā)熱電阻R2（R2=110Ω）、導(dǎo)線等組成。問(wèn)：

（1）為使恒溫箱溫度升高到一定值時(shí)，“工作電路”自動(dòng)斷開(kāi)，導(dǎo)線端點(diǎn)C應(yīng)接哪個(gè)接線柱？

（2）若設(shè)定恒溫箱的溫度最高為45℃，則“控制電路”中的滑動(dòng)變阻器的阻值為多大？

（3）“工作電路”工作時(shí)的電流為多大？

（4）若要發(fā)熱電阻R2產(chǎn)生1.32×105J的熱量，則工作電路需工作多長(zhǎng)時(shí)間？

（5）“控制電路”中用到了哪些物理知識(shí)？請(qǐng)說(shuō)出一點(diǎn)。

Answer 1

【答案】（1）A （2）150Ω （3）2A （4）300S （5）杠桿

【解析】 (1) 為使恒溫箱溫度升高到一定值時(shí)，熱敏電阻減小，電磁鐵的電流增大，吸引銜鐵向下，使“工作電路”斷開(kāi)，因此導(dǎo)線端點(diǎn)C應(yīng)接A接線柱；

(2)當(dāng)溫度為45℃時(shí)，R1＝200Ω，“控制電路”中的電流I1＝20 mA．R1和R0串聯(lián)，由串聯(lián)電路電流關(guān)系、電壓關(guān)系及歐姆定律得：U1＝I1R1＋I1R0

滑動(dòng)變阻器的阻值： ；

(3)工作電路工作時(shí)的電流；

(4)由焦耳定律： ，

得工作電路需工作時(shí)間；

(5)控制電路中用到力電流的磁效應(yīng)；歐姆定律；通過(guò)電磁鐵線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電路兩端電壓一定時(shí)，電阻越小，電流越大；杠桿原理等。