Question

【題目】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）、熱敏電阻R1和滑動變阻器R2串聯而成，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，圖乙是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的關系圖，當控制電路的電流達到0.05A時，銜鐵被吸下來，觸點處斷開，加熱電路停止工作，當控制電路中的電流小于0.05A時，銜鐵被彈回，觸點處接通，加熱電路正常工作，從而使恒溫箱內的溫度達到理想的恒溫效果，根據上述信息回答下列問題

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

Answer 1

【答案】
（1）增強　
（2）

電熱絲正常工作100s產生的熱量：

Q=W=t=×100s=1×105J

（3）

由圖乙可知，當溫度為60℃時，R1=70Ω，

在控制電路中，R總===120Ω，

R2=R總﹣R1=120Ω﹣70Ω=50Ω，

設變阻器接入電路的電阻為80Ω時，熱敏電阻的阻值為R1′，

R1′=R總﹣R2′=120Ω﹣80Ω=40Ω，

由圖乙可知，當R1′=40Ω時，溫度為100℃，

恒溫箱可設定的最高恒溫溫度為100℃．

【解析】由題知，當控制電路的電流達到0.05A時，銜鐵被吸下來，觸點處斷開，加熱電路停止工作；當控制電路中的電流小于0.05A時，銜鐵被彈回，觸點處接通，加熱電路正常工作，將電源U2與電阻R0通過上面兩個觸點組成加熱電路，如圖所示：

（1）分析題意可知，工作電路電源與電阻R0通過上面兩個觸點組成電路；根據圖乙所示圖象判斷溫度升高時，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、電阻和工作時間，利用Q=W=t計算產生的熱量；
（3）因電阻R2與電阻R1串聯，故電流相等，已知總電壓和總電流（最大電流0.05A），根據R=可得總電阻．減去R2的阻值剩下的就是R1此時的阻值；
知道總電阻，利用串聯電路的特點求熱敏電阻的阻值，然后利用該阻值結合圖象可以得到此時的恒溫箱的溫度值．