Question

13．小勇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．图乙是小明通过实验测得的R₁的阻值随温度变化的关系曲线．
（1）当温度高于设定温度时，电磁铁的磁性较弱，触点开关接通 （填“接通”或“断开”）．
（2）电磁继电器中的电源电压为6伏，其线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流不低于30毫安时，电磁继电器的衔铁能被吸合．若可变电阻器R₂的电阻值设定为120欧，则恒温箱温度可达到90℃．当可变电阻器R₂的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变高 （填“高”或“低”）

Answer 1

分析 （1）当温度上升时，电阻R的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，电热丝电路断开，停止加热．过一段时间后，温度下降，电阻R的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电热丝电路接通，电热丝又开始工作加热，温度上升；
（2）当电流等于30mA时，求出总电阻，由于是串联电路，求出恒温箱的电阻R₁=R-R₂，对应图乙找出恒温箱温度；当可变电阻器R₂的电阻变大时，电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变，恒温箱的电阻变小，根据图乙得出恒温订设定的温度将变高．

解答 解：
（1）由图乙可知，当恒温箱内温度较低时，热敏电阻的阻值变大，直流电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁在弹簧的作用下被抬起，使得触点开关接通，电热器开始加热；
（2）当电流等于30mA时，合0.03A，总电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.03A}$=200Ω，由于是串联电路，所以恒温箱的电阻R₁=R-R₂=200Ω-150Ω=50Ω，对应图乙找出恒温箱温度为90℃；
当可变电阻器R₂的电阻变大时，电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变，恒温箱的电阻变小，根据图乙得出恒温箱设定的温度将变高；
故答案为：（1）弱；接通；（2）90；高．

点评 本题既需要从电磁铁的性质上进行分析，还要对电磁继电器的原理进行分析．能从图乙得出相关信息、结合串联电路的特点和欧姆定律求解是本题的关键．