Question

【題目】如圖甲所示，某恒溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器．熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源、開(kāi)關(guān)等組成，R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度升高到50℃時(shí)，由于電磁繼電器的作用，加熱電路被斷開(kāi)，電池繼電器的線(xiàn)圈電阻忽略不計(jì)，請(qǐng)回答：

（1）電磁繼電器中電磁鐵上端是 極．（填“N”或“S”）

（2）恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，電磁鐵的磁性變 ，加熱電路會(huì)因此被 （填“接通”或“斷開(kāi)”）

（3）調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到多少攝氏度時(shí)，加熱電路被斷開(kāi)．

（4）整個(gè)裝置在設(shè)計(jì)上有何不足之處 ．

Answer 1

【答案】（1）N；（2）強(qiáng)；斷開(kāi)；（3）R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開(kāi)；（4）電磁繼電器頻繁通斷，整個(gè)裝置的使用壽命因此受到影響

【解析】

試題分析：（1）首先判斷螺旋管上電流的方向，向右的，再根據(jù)安培定則，用右手握住螺線(xiàn)管，使四指指向線(xiàn)圈中電流的方向，則大拇指所指的上端為電磁鐵的N極；

（2）由圖甲知，控制電路中，R1、R2和電磁鐵串聯(lián)在電路，

由圖象乙知，R1的阻值隨溫度升高而減小，所以恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，R1的阻值減小，控制電路中總電阻變小，由歐姆定律知控制電路中電流變大，所以電磁鐵的磁性變強(qiáng)，電磁鐵吸下銜鐵，加熱電路會(huì)斷開(kāi)；

（3）由圖象知，當(dāng)恒溫箱溫度升高到50℃時(shí)，R1=90Ω，

由串聯(lián)電路特點(diǎn)知此時(shí)控制電路的總電阻：R總=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，

因?yàn)榭刂齐娐分须姶盆F吸合電流是相同的，即電路的總電阻不變，當(dāng)R2′=170Ω時(shí)，

R1′=R總﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，

由圖象知，此時(shí)恒溫箱內(nèi)的溫度為130℃，即恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開(kāi)；

（4）由題知，每次工作時(shí)，恒溫箱控制的只是一個(gè)固定的溫度值，使用過(guò)程中，恒溫箱內(nèi)溫度只允許在這個(gè)值附近．電磁繼電器頻繁通斷，整個(gè)裝置的使用壽命因此受到影響。