Question

【題目】如圖甲所示，是一種電加熱恒溫箱的簡化工作原理電路圖。工作電路由電壓U0 220V的電源和阻值為R0 88的電熱絲組成。控制電路是由電壓U1 8V的電源、開關、電磁繼電器（線圈電阻不計）、電阻箱R1（可取值范圍為0140）和熱敏電阻Rt組成的，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示。當控制電路的電流達到50mA時，銜鐵才吸合，從而切斷右邊工作電路，停止加熱。

（1）由乙圖可知熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而____（選填增大、不變、減小）；

（2）求工作電路中電熱絲R0工作時的電流和工作6分鐘產生的熱量__________；

（3）如果恒溫箱的溫度設定為70℃，則電阻箱R的阻值應取_____________；

（4）該恒溫箱可設定的最高溫度是____________。

Answer 1

【答案】減小 2.5A ，1.98×105J 90Ω 170℃

【解析】

(1)[1]由乙圖可知，當溫度升高時，熱敏電阻Rt的阻值減小，即熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而減小。

(2)[2]工作電路中電熱絲R0工作時的電流

I0==2.5A

電熱絲R0產生的熱量

Q=I2Rt=(2.5A)2×88Ω×6×60s=1.98×105J

(3)[3]由圖象可知，當恒溫箱的溫度設定為70℃時，熱敏電阻Rt的阻值是70Ω，此時控制電路的電流

I=50mA=0.05A

時，銜鐵才吸合，從而切斷右邊工作電路，停止加熱，控制電路總電阻

R總==160Ω

根據串聯電路電阻的特點可知，電阻箱R應取的阻值

R=R總-Rt=160Ω-70Ω=90Ω

(4)[4]由圖乙可知，當恒溫箱可設定的溫度最高時，熱敏電阻Rt的阻值最小，由于控制電路的電源電壓和銜鐵的吸合電流不變，根據R=可知，電路總電阻不變，要使熱敏電阻Rt的阻值最小，電阻箱R1接入的阻值應最大，即

R1=140Ω

由第(3)問可知，控制電路總電阻

R總=160Ω

根據串聯電路電阻的特點可知，熱敏電阻Rt的阻值

Rt=R總-R1=160Ω-140Ω=20Ω

由圖乙可知，當熱敏電阻Rt的阻值為20Ω，恒溫箱可設定的最高溫度是170℃。