Question

【題目】如甲圖所示的電加熱恒溫箱，由控制電路和加熱電路兩部分構(gòu)成，其中控制電路由U1=6V的電源、電磁繼電器（線圈電阻忽略不計(jì)）、熱敏電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串接而成．加熱電路由U2=220V的電源和R0=48.4Ω的電熱絲串聯(lián)而成．恒溫箱內(nèi)包含了圖中虛線框內(nèi)的電熱絲R0和熱敏電阻R1 ． 乙圖是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象．當(dāng)控制電路中的電流達(dá)到0.02A時(shí)，銜鐵被吸下來，觸點(diǎn)處斷開，加熱電路停止工作，當(dāng)控制電路中的電流小于0.02A時(shí)，銜鐵被彈回，觸點(diǎn)處接通，加熱電路正常工作，根據(jù)以上信息回答下列問題：

（1）加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產(chǎn)生的電熱是多少？
（2）通過調(diào)節(jié)控制電路中滑動(dòng)變阻器R2的電阻，就能調(diào)節(jié)恒溫箱中需要設(shè)定的不同溫度．若恒溫箱設(shè)定的溫度為100℃時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大？
（3）若將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)大，恒溫箱設(shè)定的溫度會(huì)升高還是降低？

Answer 1

【答案】
（1）解：加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產(chǎn)生的電熱：

Q=W= ×60s=6×104J；

答：加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產(chǎn)生的電熱是6×104J；

（2）解：恒溫箱設(shè)定的溫度為100℃時(shí)，電路中的電流I=0.02A，

由I= 可得，電路中的總電阻：

R= =300Ω，

由圖乙可知，溫度為100℃時(shí)，R1的阻值為220Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：

R2=R﹣R1=300Ω﹣220Ω=80Ω；

答：若恒溫箱設(shè)定的溫度為100℃時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為80Ω；

（3）解：溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，控制電路的電壓和電流不變，電路中的總電阻不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)大時(shí)，R1的阻值減小，由圖乙可知，恒溫箱設(shè)定的溫度升高．

答：若將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)大，恒溫箱設(shè)定的溫度會(huì)升高．

【解析】（1）加熱電路是純電阻電路，利用公式計(jì)算電熱絲R0產(chǎn)生的電熱；
（2）根據(jù)加熱電路中的最小電流，利用歐姆定律的變形公式求出電路中的總電阻，從圖乙中查出，溫度為100℃時(shí)，R1的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)，求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)及控制電路的電壓和電流特點(diǎn)，得出電阻R1的阻值變化情況，進(jìn)而分析得出結(jié)論 .