Question

【題目】如圖所示是小麗家衛生間安裝的一臺電熱水器。小麗通過閱讀使用說明書了解到：熱水器包括控制電路和工作電路兩部分，圖1為恒溫水箱電路結構示意圖。控制電路：電源電壓恒為12V，R1為熱敏電阻（置于水箱中），其阻值隨溫度變化的關系如圖2所示，R0為滑動變阻器，線圈電阻不計，線圈中電流大于0．2A時銜鐵被吸下；工作電路：R2為電熱器，上面標有“220V 1000W”的字樣，L1、L2為紅綠指示燈，其額定電壓均為220V，加熱時紅燈正常發光，綠燈不亮，停止加熱時綠燈正常發光，紅燈不亮。求：

（1）按要求連接好工作電路；

（2）為了使水箱內溫度保持在60℃（水溫低于60℃時電熱器工作，高于60℃時停止加熱），滑動變阻器接入電路阻值應為多少？

（3）水箱內裝有質量為6kg、20℃的水，電熱器正常工作20min后自動停止加熱，求電熱器的加熱效率；

Answer 1

【答案】（1）連線見下圖

（2）28Ω （3）84%

【解析】試題分析：（1）電磁繼電器工作電路的連接。由題知，加熱時紅燈正常發光，綠燈不亮，停止加熱時綠燈正常發光，紅燈不亮。當動觸點與上方靜觸點接觸時，電路為綠燈的基本電路；當動觸點與下方靜觸點接觸時，電路為R2與紅燈的并聯電路，連接圖見上。

（2）根據圖示可知，當溫度為60℃時，熱敏電阻R1的阻值為32Ω；

由I=UR可知，當電路電流為0．2A時，控制電路的總電阻：

因為R1與R0串聯，所以R0接入電路的阻值：R0=R-R1=60Ω-32Ω=28Ω

（3）水吸收的熱量：

電流做的功：W=Pt=1000W×20×60s=1．2×106J

電熱器的加熱效率：