题目内容

【题目】如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁( 线圈电阻=20Ω)、开关、滑动变阻器( 取值范围0~80Ω )和热敏电阻组成;阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流40mA时,衔铁被释放接通工作电路。

温度/

90

80

66

60

50

46

40

36

35

34

/Ω

10

20

40

50

70

80

100

120

130

150

(1)工作电路正常工作时,R1min内产生的热量是多少?

(2)当温度为60℃,滑动变阻器=50Ω时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?

(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?

(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变的阻值。

【答案】13.3×2335~80℃(4)减小的最大阻值

【解析】

本题考查电功与电热、电磁继电器。

1)当工作电路正常工作时,QI2Rt===3.3×104J

2)由题意可知,温度为60℃,滑动变阻器=50Ω时,衔铁恰好被吸合,这时控制电路中的电流I=60mA。由表可知,此时R1=50Ω。由欧姆定律得,I===50×10-3A,解得:U=6V

3当控制电路电流I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路,由欧姆定律可得,控制电路的总电阻最大为:

滑动变阻器R2(取值范围080Ω)的最大电阻为80Ω,根据串联电阻的规律,热敏电阻R1的阻值最小(此时温度最高):

R1RR2R0120Ω80Ω20Ω20Ω,由表中数据知可控制的最高温度为80℃;

当控制电路电流I40mA时,衔铁被释放接通工作电路,由欧姆定律,控制电路的总电阻最小为:

滑动变阻器R2的最小电阻为0时,根据串联电阻的规律,热敏电阻R1的阻值最大(此时温度最低):

R1150Ω20Ω130Ω,由表中数据知可控制的最低温度为35℃;

所以,若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是35℃~80℃;

4)要使该装置控制的最高温度降低一些,就需要R1连入更大电阻的情况下,仍然能达到40mA的最小值,所以R2的最大值要更小一些。

练习册系列答案
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【题目】在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。

1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。

实验

次数

滑轮

材质

钩码重

G/N

提升的高度

h/m

有用功

W有用/J

拉力

F/N

绳端移动的距离

S/m

总功

W/J

机械效率

η

1

1

0.1

0.1

0.6

0.3

0.18

56%

2

2

0.1

0.2

1.0

0.3

0.3

67%

3

2

0.2

0.4

1.0

0.6

0.6

67%

4

塑料

2

0.2

0.4

0.8

0.6

0.48

83%

5

塑料

2

0.2

0.4

2.1

0.2

0.42

95%

比较12两次实验发现:在所有滑轮组一定时,提升的钩码________,机械效率越高。

比较34两次实验发现:滑轮组的机械效率还与________有关。

比较________两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。

5次实验是利用了图________的装置完成的,判断依据是________

利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起,滑轮组的机械效率为________。可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。

2)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用________的方法减小摩擦,从而提筒斜面的机械效率。

3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都________。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是________

A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律

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