Question

【题目】如图甲为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图乙所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时，衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V，1000W”的字样，L1、L2为红、绿指示灯，其额定电压均为220V。（c水=4.2×103J/（kg℃））

（1）由图甲可知，停止加热时___灯发光；

（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热）滑动变阻器接入电路阻值应为多少_____；

（3）水箱内装有质量为6kg、温度为20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率为多少_____。

Answer 1

【答案】绿 28Ω 84%

【解析】

(1)[1]停止加热时，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路，即绿灯发光；

(2)[2]根据图2示可知，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；由I=可知，当电路电流为0.2A时，控制电路的总电阻：

R===60Ω；

因为R1与R0串联，所以R0接入电路的阻值：

R0=R R1=60Ω32Ω=28Ω；

(3)[3]水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×6kg×(60℃20℃)=1.008×106J，

电流做的功：

W=Pt=1000W×20×60s=1.2×106J；

电热器的加热效率：

η=×100%=×100%=84%。

答：(1)绿；

(2)滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω；

(3)电热器的加热效率为84%。