Question

【題目】科技小組的同學們沒計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫：控制在一定范圍內的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分．其中，R′為阻值可以調節的可變電阻．R為熱敏電阻（置于恒溫箱內），其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，繼電器線圈電阻50歐姆．

（1）如圖甲所示狀態，加熱器是否處于加熱狀態？

（2）已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放．當調節R′=350Ω時，恒溫箱內可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”．如果需要將恒溫箱內的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”，則應將R′的限值調為多大？

（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”，與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”，相比較，哪一個的溫度波動范圍更小？為什么？

Answer 1

【答案】（1）如圖甲所示狀態，加熱器處于加熱狀態；

（2）應將R′的限值調為50歐姆；

（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”的溫度波動范圍更小，因為在50℃附近，熱敏電阻阻值隨溫度變化顯著

【解析】

試題分析：（1）分析圖示電路，根據電路結構分析答題．

（2）由圖示圖示求出熱敏電阻阻值，然后由歐姆定律求出電源電壓，再由歐姆定律求出滑動變阻器的阻值．

（3）根據圖乙所示圖象分析答題．

解：（1）由圖甲所示電路可知，工作電路是通路，加熱器處于加熱狀態．

（2）由圖乙所示圖象可知，溫度為100攝氏度時，熱敏電阻阻值為500歐姆，

由I=可知，電源電壓：U=I1（R0+R+R′）=0.04A×（50Ω+500Ω+350Ω）=36V，

由圖乙所示圖象可知，當溫度為50攝氏度時，熱敏電阻阻值為900歐姆，

此時，滑動變阻器阻值：R′=﹣R0﹣R=﹣50Ω﹣900Ω=50Ω；

（3）由圖乙所示圖象可知，在50℃附近，熱敏電阻的阻值隨溫度變化其變化量較大，熱敏電阻阻值變化顯著，更容易控制加熱器的通斷，因此獲得最低溫度為50℃的“恒溫”，其溫度波動范圍更小．

答：（1）如圖甲所示狀態，加熱器處于加熱狀態；

（2）應將R′的限值調為50歐姆；

（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”的溫度波動范圍更小，因為在50℃附近，熱敏電阻阻值隨溫度變化顯著．