题目内容
【题目】如图甲为小明家新购买的足浴盆，其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分（如图乙所示），工作电路的电源电压为220V，控制电路的电源电压为6V，加热功率和保温功率分别为2100W 和100W。控制电路中，Rx为热敏电阻，其阻值随温度变化而变化。电磁铁线圈的电阻为100Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA 时，控制电路中继电器的衔铁被吸合。使用时手动闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1、S2 就会自动闭合，此时 R1、R2 会同时工作进入加热模式，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式：
(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg，它最多能装水__________m3；（ρ =1.0×103kg/m3）
(2)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是__________（选填“R1”“R2”或“Rx”）；压控开关S1 的作用是防止__________，达到保护电路的目的；
(3) Rx阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________；
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
(4) R2 的阻值为__________Ω；
(5)小明在某次使用过程中，保温时间是加热时间的4倍，整个过程中消耗了7.5×105J 的电能，则保温时间为多大_____？
【答案】
R1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s
【解析】
(1)[1]水的体积为
(2)[2]工作电路是R1和R2并联，所以保温时，只有R1工作。
[3]当足浴盆有水注入到一定量时，压控开关才会闭合，电路才会工作；所以压控开关S1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。
(3)[4]当水温到达40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式，所以温度升高，Rx的阻值应该减小；
加热到40℃时衔铁被吸下，此时电流为20mA，控制电路的总电阻为
所以此时Rx的阻值为
综上分析，Rx的阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的丁，故选D。
(4)[5]由保温功率为100W，加热功率为2100W，可以求出R2的功率为
所以R2的阻值为
(5)[6]根据题意可知
解之得
所以保温时间为
