题目内容
【题目】物理实验室用的电加热恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成。其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。解答以下问题:
(1)电磁继电器实质上是一个控制工作电路的_____;
(2)求电热丝工作时的电功率______;
(3)若恒温箱的设定温度为80℃,求电阻箱R接入电路的阻值________;
(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R接入电路的阻值应调大还是调小_____?简述理由。____
【答案】自动开关 1000W 110Ω 调小 详见解析
【解析】
(1)电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁,它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力,从而控制工作电路的,其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关;
(2)电热丝工作时的功率:P===1000W;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=70Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=0.05A,根据电阻的串联和欧姆定律,I=,即:0.05A=,电阻箱R应接入电路的阻值:R=110Ω;
(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,由图乙知道,热敏电阻的阻值R1将增大,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须调小。
【题目】小明家购置了一台电热饮水机,其铭牌如表所示。当瓶胆内水的温度被加热到100℃时,停止加热而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,重新启动加热。
额定频率 | 50HZ | 水桶容量 | 20L |
加热功率 | 440W | 内胆最大容积 | 1L |
额定电压 | 220V | 保温功率 | 40W |
(1)电热饮水机在使用时,应选用_____孔插座。为了减少插头插拔的次数,再给插座安装一个开关,如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某转轴转动。按动开关乙所用的力较小,这是因为按动这种开关时_____较大。
(2)将内胆的水从20℃加热到100℃,用时14min,则水吸收的热量为_____J,该饮水机加热状态时的效率为_____%.[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(3)若测得饮水机在4h内消耗电能0.56kWh,则加热时间为_____h。