Question

【題目】小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設計了一個恒溫箱控制電路，如圖甲所示。通過實驗測得當電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合，當電流小于30mA時銜鐵將會被拉起，圖乙是R1的阻值隨溫度變化的關系曲線。工作電路電壓為220V，電熱絲的阻值為484Ω。

(1)電熱絲加熱1min產生的熱量為多少_____？

(2)電磁繼電器線圈的電阻可不計。若可變電阻器R2的電阻值設定為150Ω時，恒溫箱溫度為90℃。求電磁繼電器的電源兩端電壓______？

(3)控制電路電壓U保持不變要使恒溫箱內預設最高溫度為150℃，求可變阻R2阻值至少為多少_____？

(4)小明將恒溫箱調整為100℃，若工作一段時間后，電池組電壓將小于6V，若要使恒溫箱溫度仍為100℃，應調節可變電阻，使R2的阻值________（變大或變�。�。

Answer 1

【答案】6×103J 6V 170Ω 變小

【解析】

(1)[1]電熱絲加熱1min產生的熱量為多少？

(2)[2]恒溫箱溫度為90℃時，由圖可知R1電阻為50Ω

總電阻為

R= R 1+ R 2=50Ω+150Ω=200Ω

控制電路的電壓為

U=IR=0.03A×200Ω=6V

(3)[3]恒溫箱溫度為150℃時，由圖可知R1電阻為30Ω

總電阻為

R 2的阻值為

R 2= R－R 1=200Ω-30Ω=170Ω

所以可變阻R2阻值至少為170Ω。

(4)[4]由圖可知，控制電路中R1與R2串聯，根據題意，銜鐵吸合時的電流應不變，由可知，現在電源電壓變小，要保持電流為30mA不變，只能使R1+R2變小，由圖可知，恒溫箱要保持100℃不變，則R1的阻值不變，故只能使R2的阻值變小。