Question

5．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U₁=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．
（1）由图乙可知，当环境温度升高时，继电器的磁性将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连（填“A”或“B”）．
（3）当环境温度达到80℃时将触发警铃报警．

Answer 1

分析 （1）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；
（2）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；
（3）由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题．

解答 解：（1）分析乙图可知，温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；
（2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B相连；
（3）当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，
由I=$\frac{U}{R}$可得控制电路的总电阻R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.05A}$=60Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：热敏电阻R=R_总-R₀=60Ω-30Ω=30Ω；由图乙可知，此时t=80℃，所以，当温度t≥80℃时，警铃报警．
故答案为：（1）增大；（2）B；（3）80．

点评 本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时要仔细分析．本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了学生的读图能力，综合性比较强，解题时要仔细分析．