题目内容

如图1所示的电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图.箱内电阻R1=5 kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图2所示,电源电压为12 V.当电压鉴别器的两接入点a、b间的电压Uab小于2 V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当Uab大于4 V时,鉴别器将使开关S断开,停止加热.

(1)从图2中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为多少kΩ?

(2)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?

答案:
解析:

  讲析及答案:本题是一个比较典型的应用欧姆定律解决问题的题目,中考题的特点就是应用的知识点比较多,看懂电路图是关键,本题中两个电阻是串联的,电压鉴别器其实就是一个电压表,测R1两端的电压,用这个电压去控制恒温箱,起到自动开启、断开的目的.

  (1)从图2中可以看出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为25 kΩ?

  (2)当电压鉴别器的两接入点a、b间的电压Uab等于2 V时,通过电路的电流为I===4×10-4 A,根据串联电路的电压关系可知,此时R2两端的电压为U2=U-Uab=12 V-2 V=10 V,由此可得此时R2的电阻为R2===25 kΩ,25 kΩ对应的温度大约是15℃;当电压鉴别器的两接入点a、b间的电压等于4 V时,通过电路的电流为===8×10-4 A,此时R2两端的电压为=U-=12 V-4 V=8 V,由此可得此时R2的电阻为R2===10 kΩ,10 kΩ对应的温度大约是50℃,故该恒温箱内的温度的范围是15℃到50℃之间.

  点评:电路图是电学中建立直观的物理图景的有效手段,看懂电路图根据题意画出电路图,有利于我们把抽象思维形象地结合起来,有助于对电学问题的深化理解.审图和画图是电路计算的关键,大家要重视自己审图和画图能力地培养.


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