Question

【題目】下圖是某興趣小組設計的一恒溫箱的原理圖。“控制電路”由熱敏電阻R1、滑動變阻器R0、電磁鐵(線圈電阻不計)、電源U1(U1=8V)、開關、導線等組成。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表。當線圈中的電流大于或等于20mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下。“工作電路”由電源U2(U2=220V)、發熱電阻R2 (R2=110Ω)、導線等組成。

溫度/℃	…	30	35	40	45	50	…
熱敏電阻阻值/Ω	…	350	300	250	200	160	…

(1)為使恒溫箱溫度升高到一定值時，“工作電路”自動斷開，導線端點C應接哪個接線柱？

(2)若設定恒溫箱的溫度最高為45℃，則“控制電路”中的滑動變阻器的阻值為多大？

(3)“工作電路”工作時的電流為多大？

(4)若要發熱電阻R2產生1.32×105J的熱量，則工作電路需工作多長時間？

Answer 1

【答案】 由圖可知，溫度升高，熱敏電阻電阻減小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強，銜鐵被吸下，觸點接在B點，工作電路斷開，所以C點應接在A接線柱。 200Ω 2A 300s

【解析】(1)溫度升高到一定值時，熱敏電阻阻值變小，控制電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，把銜鐵吸下來，此時工作電路斷開，說明C點接在A接線柱上；(2)查表可知,當溫度為45℃時,R1＝200Ω，此時電路中的電流I＝20mA＝0.02A，所以控制電路中的總電阻為：R總＝＝400Ω，所以滑動變阻器的阻值為：R0＝R總R1＝400Ω200Ω＝200Ω.(3)工作電路工作時的電流為：I2＝＝2A.(4)由焦耳定律可得：t＝ ＝300s.