Question

【題目】如圖甲，電磁繼電器和熱敏電阻R等組成了恒溫箱控制電路，R處于恒溫箱內，其電源電壓恒為6V，電磁鐵線圈的電阻不計，圖乙為熱敏電阻的R-t圖像，由此已知在范圍內，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律是：為定值；電阻R0是滑動變阻器。當線圈中的電流達到20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。已知滑動變阻器R0=225Ω時，恒溫箱可保持60℃恒溫。工作電路由一個“220V、375W”的電加熱器和兩只“220V、25W”的紅、綠指示燈組成（指示燈安裝在恒溫箱外）：

(1)若綠色指示燈亮表示恒溫箱內溫度達到60℃，紅色指示燈表示加熱器處于加熱狀態，請連接電路；

(2)工作電路處于加熱狀態時，連續工作10min會消耗多少電能？

(3)60℃時，熱敏電阻R的阻值是多少？

(4)如果要使恒溫箱內的溫度保持90℃，滑動變阻器R0的阻值應調為多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2) 2.4×105J；(3) 75Ω；(4)100Ω

【解析】

(1)電路圖如圖：

。

(2)工作電路處于加熱狀態時，紅燈和電熱絲并聯接入電路，所以

又知

則連續工作10min會消耗的電能為

連續工作10min會消耗的電能為2.4×105J。

(3)因60℃時，可變電阻R0=225Ω，電流是20mA，電壓6V，則根據歐姆定律可得

所以熱敏電阻

熱敏電阻R的阻值是75Ω。

(4)因為為常數，所以當溫度是90℃時，則有

解得R=200Ω，電路中的總電阻R總=300Ω，因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電阻R0的阻值

滑動變阻器R0的阻值應調為100Ω。

答：(1)電路連接如上圖。

(2)連續工作10min會消耗的電能為2.4×105J。

(3)60℃時，熱敏電阻R的阻值是75Ω。

(4)如果要使恒溫箱內的溫度保持90℃，可變電阻R0的阻值應調為100Ω。