Question

14．有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示．控制電路由電壓為U₁=9V的電源、電磁繼電器（線圈電阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R₂和熱敏電阻R₁組成，圖乙是熱敏電阻R₁阻值隨溫度變化的圖象；工作電路由電壓為U₂=220V的電源和電阻為R₀的電熱絲組成．通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸下來．求：

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按照題意將圖中的工作電路連接完整．
（2）在升溫的過程中，電阻R₁兩端的電壓會(huì)變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂接入電路中的電阻為50Ω時(shí)，恒溫箱內(nèi)的溫度是多少？

Answer 1

分析 （1）分析題意可知，當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸下來，則恒溫箱停止工作；說明工作電路電源與電阻R₀通過上面兩個(gè)觸點(diǎn)組成電路；
（2）從圖乙可知，要提高恒溫箱的設(shè)定溫度，就要減小熱敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律可知，熱敏電阻兩端的電壓減�。�
（3）因電阻R₂與電阻R₁串聯(lián)，故電流相等，已知總電壓和總電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可得總電阻．減去R₂的阻值剩下的就是R₁此時(shí)的阻值．

解答 解：（1）根據(jù)當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)電磁繼電器的銜鐵被吸下來可知：這時(shí)恒溫箱停止工作；
所以恒溫箱工作電路是由電源與電阻R₀通過上面兩個(gè)觸點(diǎn)組成；如圖所示：

（2）從圖乙可知，要提高恒溫箱的設(shè)定溫度，就要減小熱敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律可知，熱敏電阻兩端的電壓減小；
（3）當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時(shí)，設(shè)此時(shí)熱敏電阻的阻值為R₁′，
則R₁′=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{max}}$-R₂=$\frac{9V}{0.06A}$-50Ω=100Ω；
由圖可知，熱敏電阻為100Ω時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為50℃，
即恒溫箱的溫度將穩(wěn)定在50℃．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）變�。唬�3）恒溫箱內(nèi)的溫度是50℃．

點(diǎn)評(píng) 在本題的計(jì)算中主要考查了歐姆定律的運(yùn)用、焦耳定律公式的運(yùn)用、串聯(lián)電路的特點(diǎn)等．題目的難點(diǎn)在于對(duì)題意的理解，尤其是對(duì)其工作過程中，溫度與熱敏電阻的關(guān)系，以及與電路的變化之間的聯(lián)系等，具有一定的綜合性，計(jì)算容易，但理清思路較難．