Question

【題目】有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖a所示。控制電路由電壓為U1=6V的電源、電磁繼電器（線圈電阻不計）、滑動變阻器R0和熱敏電阻R1組成；工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R2=48.4Ω的電熱絲組成。當控制電路中的電流達到0.05A時，銜鐵被吸下來，觸點處斷開，工作電路停止工作，當控制電路中的電流小于0.05A時，銜鐵被彈回，觸點處接通，加熱電路正常工作。熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化關系如圖b所示。

（1）工作電路正常工作1min，電熱絲R2產生的電熱是多少？
（2）通過調節控制電路中滑動變阻器R0接入電路的阻值，就能調節恒溫箱中需要設定的不同溫度，如果恒溫箱的溫度設定為50℃，求滑動變阻器R0應接入電路的阻值。
（3）若要提高恒溫箱的設定溫度，滑動變阻器R0接入電路的阻值應調大還是調小？

Answer 1

【答案】
（1）解：電熱絲正常工作1分鐘，產生的熱量：
（2）解：當溫度為50℃時，R1=80Ω，在控制電路中， ，

R2=R總﹣R1=120Ω﹣80Ω=40Ω

（3）解：若提高恒溫箱的溫度，則R1的電阻減小，因為工作電路正常工作時，控制電流不變，因此控制電路的總電阻不變，R1電阻減小，因此變阻器接入電路的電阻應調大。
【解析】（1）知道工作電路的電壓和電熱絲的電阻，利用P=U2/R求電熱絲工作時的功率；又知道工作時間，利用Q=W=Pt求加熱10min產生的熱量；（2）恒溫箱的溫度為50℃，從圖乙的出熱敏電阻的阻值，此時電路中的電流為0.05A，銜鐵被吸合，切斷工作電路，又知道控制電路的電壓，利用歐姆定律求電阻箱連入電阻的阻值；（3）從圖乙可知，要提高恒溫箱的設定溫度，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0.05A，根據歐姆定律就要增大電阻箱連入的電阻值，即R0的阻值必須調大．
【考點精析】本題主要考查了焦耳定律的計算公式及其應用的相關知識點，需要掌握焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）才能正確解答此題．