题目内容
【题目】如图所示是实验室用某款恒温水浴锅的电路原理图。其中“控制电路”由热敏电阻R1（阻值随温度的变化如表所示）、电磁铁（线圈阻值不计）、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路断开；“工作电路”由电源U2=30V、发热电阻R2=5Ω、导线等组成。（水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）
温度/℃ | … | 30 | 40 | 50 | 60 | … |
热敏电阻值/Ω | … | 350 | 300 | 250 | 200 | … |
（1）电磁铁和永久磁铁相比的优点是：电磁铁的磁性有无可以由___________来控制，电磁铁磁性的强弱可以由___________来控制；
（2）工作电路工作时的电流为多大_____？电阻R2的发热功率是多大____？
（3）若发热电阻R2，连续工作5min，放出的热量全部用来加热水浴锅中的水，可使质量为2kg的水温度升高多少____？
（4）若水浴锅的温度最高不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1的最小值应为多少___？
【答案】电流的通断 电流的大小 6A 180W 6.4℃ 4.5V
【解析】
(1)[1][2]电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：电磁铁磁性的有无，可以由电流的通断来控制；电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制。
(2)[3]工作电路中，电源电压U2=30V，发热电阻R2=5Ω，工作电路工作时的电流
I2=
=
=6A
工作电路工作时的电流为6A。
[4]电阻R2的发热功率
P2=U2I2=30V×6A=180W
电阻R2的发热功率为180W。
(3)[5]发热电阻工作时产生的热量
Q=W=Pt=180W
560s=54000J
水吸热升高的温度
t=
=
6.4℃
可使质量为2kg的水温度升高6.4℃。
(4)[6]当R1温度为40℃时，其阻值R1=300Ω，电路的最小工作电流
I1=15mA=0.15A
因此，控制电路的最小电压为
U1=I1R1=0.15A×300Ω=4.5V
控制电路的最小电压为4.5V。
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【题目】小明要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧）。现有器材：电源（电压恒为6V）、滑动变阻器、电流表、电压表，开关各一个，导线若干：
(1)他设计并连接了如图所示的电路，其中有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并画出正确的连线；
（__________）
(2)纠正错误后，闭合开关，小明发现两电表示数都为0。他用一条导线检查电路故障，将该导线的一端接在a接线柱上，另一端分别接到b、c、d、e、f上时，发现接到b、c、d上时两电表示数仍为0，当接到e、f接线柱上时，两电表都有示数。则由此可以判断故障是_______；
(3)排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏，小明利用电阻箱和原电源（电压恒为6V）及电压表，设计了如图甲所示的电路测量Rx的阻值。调节电阻箱读出电压表的示数，记录结果如下表，其中第3次电压表示数如图乙所示：
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻箱接入阻值（Ω） | 2 | 7 | 10 |
电压表示数（V） | 0.8 | 2.0 |
①第3次实验时，电压表示数为_______V；
②第1次实验时，电路中的电流是_______A；
③待测电阻的阻值Rx=_______Ω。
【题目】空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小 组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图。已知电源电压U=18 V,电压表量程为0 ~ 15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=
103Ω
空气质量指数A | 050 | 51 100 | 101 150 | 151 200 | 201 300 | >300 |
空气质量等级 | 优 | 良 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 严重污染 |
(1)通过计算，判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A= 400,则更换后的定值电阻的阻值应为多大?
