Question

【題目】如圖甲為某實驗室的自動恒溫箱內部的工作電路簡圖。恒溫箱內部的電路由控制電路和加熱電路兩部分組成, 控制電路中的電源兩端電壓為15V,定值電阻R1的阻值為10kΩ,R2為裝在恒溫箱內的熱敏電阻, R2阻值隨溫度變化的圖象，如圖。電壓鑒別器可通過內部的裝置控制加熱電路中開關S的通斷。當a、b間電壓Uab小于5V時, 開關S接通，恒溫箱內的電熱絲通電發熱, 箱內溫度升高; 當Uab大于6V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱。求：

（1）當Uab等于5V時，通過電阻R1的電流_____；

（2）恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍______；

（3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高到50℃，在不更換電源、鑒別器、R1和熱敏電阻R2的條件下，只需要在電路中加一個電阻，通過計算說明應使用多大的電阻_____，如何連接______。

Answer 1

【答案】0.0005A 20℃35℃ 1.67 kΩ 串聯

【解析】

(1)當Uab等于5V時，通過電阻R1的電流I==0.0005A;(2)當U1=5V時,U2=UU1=15V5V=10V，因為==，所以R2=R1=×10kΩ=20kΩ，由圖象知，t=25℃；當U′1=6V時,U2=UU′1=15V6V=9V，因為 = =,所以R′2=R1=×10kΩ=15kΩ,由圖象知,t′=35℃；即該恒溫箱的溫度將保持在20℃35℃之間；(3)由圖象知，當恒溫箱內溫度為50℃時，熱敏電阻阻值為10kΩ，UAB=6V時，加熱開關斷開，通過熱敏電阻的電流為I高==9×104A；此時R1的阻值變為R′1=≈6.67×103Ω=6.67kΩ.所以若升高恒溫箱內的最高溫度,在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下, 只需要在電路中串聯一個1.67 kΩ的電阻，。