Question

【題目】如圖甲所示為自動恒溫箱，內部的電路由控制電路和加熱電路兩部分組成，簡化后的電路圖如圖乙所示。控制電路中的電源兩端電壓為12V，定值電阻R1的阻值為5kΩ，R2為裝在恒溫箱內的熱敏電阻，工作環境的溫度為15℃左右．如圖丙所示為R2阻值隨溫度變化的圖像。電壓鑒別器接在控制電路的A、B兩點間，當熱敏電阻R2的阻值發生變化時，A、B間的電壓UAB隨之發生變化．電壓鑒別器可通過內部的電磁繼電器控制加熱電路中開；關S的通斷。當UAB小于2V時，鑒別器將使加熱電路中開關S閉合，使加熱電路的電熱絲通電而發熱，從而使箱內溫度升高；當UAB大于3V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱．在分析電路時，可將電壓鑒別器內部視為斷路。

則：

（1）當恒溫箱內部的溫度為25℃時，通過熱敏電阻R2的電流為_______A。

（2）該恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍是___℃～___℃。

（3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高一些，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可采取怎樣的措施：___。

Answer 1

【答案】4.8×10-4 20 35 減小定值電阻R1的阻值

【解析】

(1)[1]由圖乙知，R1、R2串聯，由圖像知，當恒溫箱內部的溫度為25°C時，R2=20kΩ，此時電路總電阻為：

R=R1+R2=5kΩ+20kΩ=25kΩ=2.5×104Ω，

通過熱敏電阻R2的電流為：

；

(2)[2][3]當U1=2V時，

U2=U-U1=12V-2V=10V，

由串聯電路特點和歐姆定律有：

，

所以：

，

由圖像可知，此時t=20°C；

當時，

，

同理

，

所以

，

由圖像可知，此時t=35°C；

即恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍是20°C～35°C；

(3)[4]當UAB大于3V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱，由圖像可知，若想使此恒溫箱內的最高溫度升高一些，則R2的電阻減小，電流變大了，所以想要升高恒溫箱的最高溫度，可以在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可以減小定值電阻R1的阻值。