Question

【题目】小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，当电流小于30mA时衔铁将会被拉起，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。工作电路电压为220V，电热丝的阻值为484Ω。

(1)电热丝加热1min产生的热量为多少_____？

(2)电磁继电器线圈的电阻可不计。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度为90℃。求电磁继电器的电源两端电压______？

(3)控制电路电压U保持不变要使恒温箱内预设最高温度为150℃，求可变阻R2阻值至少为多少_____？

(4)小明将恒温箱调整为100℃，若工作一段时间后，电池组电压将小于6V，若要使恒温箱温度仍为100℃，应调节可变电阻，使R2的阻值________（变大或变小）。

Answer 1

【答案】6×103J 6V 170Ω 变小

【解析】

(1)[1]电热丝加热1min产生的热量为多少？

(2)[2]恒温箱温度为90℃时，由图可知R1电阻为50Ω

总电阻为

R= R 1+ R 2=50Ω+150Ω=200Ω

控制电路的电压为

U=IR=0.03A×200Ω=6V

(3)[3]恒温箱温度为150℃时，由图可知R1电阻为30Ω

总电阻为

R 2的阻值为

R 2= R－R 1=200Ω-30Ω=170Ω

所以可变阻R2阻值至少为170Ω。

(4)[4]由图可知，控制电路中R1与R2串联，根据题意，衔铁吸合时的电流应不变，由可知，现在电源电压变小，要保持电流为30mA不变，只能使R1+R2变小，由图可知，恒温箱要保持100℃不变，则R1的阻值不变，故只能使R2的阻值变小。