Question

【題目】如圖甲所示為某實驗室的自動恒溫箱，該恒溫箱工作環境的溫度為左右，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，定值電阻的阻值為，為裝在恒溫箱內的熱敏電阻，如圖丙所示為阻值隨溫度變化的圖像．電壓鑒別器接在控制電路的、兩點間．當熱敏電阻的阻值發生變化時，、間的電壓隨之發生變化．電壓鑒別器可能過內部的裝置控制加熱電路中開關的通斷．當小于時，鑒別器將使加熱電路中開關閉合，使加熱電路的電熱絲通電而發熱，從而使箱內溫度升高：當大于時，鑒別器將使開關斷開，停止加熱．在分析電路時，可將電壓鑒別器內部視為斷路．求：

（1）當加熱電路工作時，為使加熱電路一分鐘產生的熱量，則電熱絲電阻多大？

（2）該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，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，通過計算說明可采取怎樣的措施？

Answer 1

【答案】（1）45.5 （2）該恒溫箱的溫度將保持在23℃~32℃之間 （3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高到45，可以減小定值電阻的阻值。

【解析】

（1）根據Q＝求出電熱絲的阻值；（2）已知電壓鑒別器的控壓范圍及電源電壓，控壓得到兩種情況下熱敏電阻的阻值，根據圖象確定恒溫箱中溫度的變化范圍；

（3）根據恒溫箱內最高溫度首先確定熱敏電阻的阻值，然后利用歐姆定律得到使開關斷開需要的電路電流；最后得到R1的阻值，從而確定采取的措施．

（1）當加熱電路工作是，加熱的電路一分鐘產生52800J的熱量。則電熱絲的電阻R為：Q＝，即52800J＝，R＝45.5.

(2)當＝2V時，＝U＝12V2V＝10V，因為，所以25k,

由圖象知，t23；當＝3V時，＝U＝12V＝9V，因為，所以5k,由圖象知，32；既該恒溫箱的溫度將保持在2332之間。

（3）由圖象知，當恒溫箱內溫度為45時，熱敏電阻阻值約為12k，＝3V時，加熱開關斷開，通過熱敏電阻的電流為：＝7.5；此時＝4＝4k,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得條件下，可以減小定值電阻的阻值的阻值。