Question

【題目】人們對自我保健越來越關注。圖甲為某品牌足浴盆及相關參數。其內部電路可分為工作電路和控制電路兩都分(如圖乙所示)，閉合總開關S，當足浴盆有水注人到一定量時壓控開關S1、S2就會自動閉合，此時R1、R2會同時工作，加熱至40℃時，控制電路中的電磁鐵會將銜鐵吸合，自動進人保溫模式。

(1)圖乙的工作電路中，處于保溫狀態時，工作的電阻是________。壓控開關S1的作用是防止________，保護電路的目的。

(2)控制電路中電磁鐵線圈的電阻為100歐，為電磁鐵供電的電池電壓為6伏，Rx為熱敏電阻，阻值隨溫度變化關系可由圖丙中的某條曲線表示。當線圈中的電流大于或等于20毫安時，控制旦路中繼電器的銜鐵板吸合，則Rx阻值隨溫度變化的曲線為圖丙中的________。

(3)求R2的阻值_____________。

(4)在一次使用過程中，加熱時間為5分鐘，保溫時間為20分鐘，則整個過程中消耗了多少電能___________?

Answer 1

【答案】 R1 足浴盆中沒水時而電路處于工作狀態 D 24.2歐 見解析所示

【解析】解：（1）由題知，加熱至40℃時，控制電路中的電磁鐵會將銜鐵吸合，自動進入保溫模式，由圖乙知，此時工作電路中只有R1接入電路中，當足浴盆注入一定量水時壓控開關S1才自動閉合，這樣可以防止足浴盆中沒有水也會閉合電路，而讓電路處于工作狀態，即起到了保護作用；（2）控制電路中線圈與熱敏電阻R1串聯，由題知，當足浴盆中水溫加熱至40℃時，線圈中的電流大于或等于20毫安，電磁鐵才會將銜鐵吸合，說明溫度升高，由歐姆定律知熱敏電阻R1的阻值減小，故A、B曲線不符合題意；由串聯電路特點和歐姆定律可得，當線圈中的電流等于20mA＝0.02A時，控制電路的總電阻：R總＝R1+R線圈＝，即：R1+100Ω＝，解得：R1＝200Ω，當水溫達到40℃，由圖丙中曲線C對應電阻為300Ω、曲線D對應電阻為200Ω，故R1阻值隨溫度變化的曲線為圖丙中D。（3）在工作電路兩電阻并聯，同時工作時為加熱模式，保溫模式只有R1接入電路中，根據甲中參數知：P加熱＝2100W，P保溫＝100W，所以，R2的功率：P2＝P加熱﹣P保溫═2100W﹣100W＝2000W，R2的阻值：R2＝＝24.2Ω；（4）加熱時間為5分鐘，保溫時間為20分鐘消耗的總電能：W＝W加熱+W保溫＝P加熱t加熱+P保溫t保溫＝2100W×300s+100W×1200s＝7.5×105J。