Question

6．有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示．控制電路由電壓為U₁=9V的電源、電磁繼電器（線圈電阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R₂和熱敏電阻R₁組成，圖乙是熱敏電阻R₁阻值隨溫度變化的圖象；工作電路由電壓為U₂=220V的電源和電阻為R₀=44Ω的電熱絲組成．通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸下來(lái)．求：

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照題意將圖中的工作電路連接完整；
（2）電熱絲R₀正常工作100s產(chǎn)生的熱量為1.1×10⁵ J；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂接入電路中的電阻為50Ω時(shí)，可使恒溫箱的溫度保持為50℃；
（4）如果要使恒溫箱內(nèi)保持的溫度升高，合理的操作方法是R₂的阻值必須調(diào)大．

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；
（2）已知電壓、電阻和工作時(shí)間，利用Q=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{R}_{0}}$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，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；
（4）從圖乙可知，要提高恒溫箱的設(shè)定溫度，就要減小熱敏電阻的阻值；但為了使銜鐵吸合工作電流即線圈中的電流仍為60mA，根據(jù)歐姆定律就要增大電阻箱連入的電阻值，即R₂的阻值必須調(diào)大．

解答 解：（1）如圖所示

（2）產(chǎn)生的熱量：Q=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{R}_{0}}$t=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$×100s=1.1×10⁵J；
（3）當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)，設(shè)此時(shí)熱敏電阻的阻值為R₀₁，
則R₀₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$-R₂=$\frac{9V}{0.06A}$-50Ω=100Ω；
由圖可知，熱敏電阻為100Ω時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為50℃，
即恒溫箱的溫度將穩(wěn)定在50℃．
（4）從圖乙可知，要提高恒溫箱的設(shè)定溫度，就要減小熱敏電阻的阻值；但為了使銜鐵吸合工作電流即線圈中的電流仍為60mA，根據(jù)歐姆定律就要增大電阻箱連入的電阻值，即R₂的阻值必須調(diào)大．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）1.1×10⁵；（3）50；（4）R₂的阻值必須調(diào)大．

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．