Question

13．王同学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，指示灯亮；当环境温度超过某值时，警铃响．图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图象．

（1）根据甲、乙两图可以判断，图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连．（选填“A”或“B”）
（2）当环境温度为20℃时，由图可知：热敏电阻阻值为120Ω
（3）图甲中继电器的供电电压U₁=1.5V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为10Ω，当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）由图判断当环境温度为20℃时热敏电阻阻值；
（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、串联电阻规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范围．

解答 解：（1）从图乙中得出温度升高，R的阻值变小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁接触触点B，此时警铃响，说明B与C相连；
（2）由图乙知，当环境温度为20℃时，由图可知：热敏电阻阻值为120Ω；
（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，由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，
则控制电路的总电阻最大：
R_总=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.05A}$=30Ω
因此热敏电阻最大：
R=R_总-R₀=30Ω-10Ω=20Ω
由图乙可知，温度t≥100℃时，警铃报警．
答：（1）根据甲、乙两图可以判断，图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连；
（2）当环境温度为20℃时，由图可知：热敏电阻阻值为120Ω
（3）当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，环境温度在，温度t≥100℃时，警铃报警．

点评 本题既考查电磁继电器原理和欧姆定律的运用及串联电路的规律，关键是从图中获取有关的信息，综合性比较强，解题时要仔细分析．