Question

【題目】如甲圖所示的電加熱恒溫箱，由控制電路和加熱電路兩部分構成，其中控制電路由U1=6V的電源、電磁繼電器（線圈電阻忽略不計）、熱敏電阻R1和滑動變阻器R2串接而成．加熱電路由U2=220V的電源和R0=48.4Ω的電熱絲串聯而成．恒溫箱內包含了圖中虛線框內的電熱絲R0和熱敏電阻R1．乙圖是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象．當控制電路中的電流達到0.02A時，銜鐵被吸下來，觸點處斷開，加熱電路停止工作，當控制電路中的電流小于0.02A時，銜鐵被彈回，觸點處接通，加熱電路正常工作，根據以上信息回答下列問題：

（1）加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產生的電熱是多少？

（2）通過調節控制電路中滑動變阻器R2的電阻，就能調節恒溫箱中需要設定的不同溫度．若恒溫箱設定的溫度為100℃時，滑動變阻器接入電路的阻值為多大？

（3）若將滑動變阻器的阻值調大，恒溫箱設定的溫度會升高還是降低？

Answer 1

【答案】（1）加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產生的電熱是6×104J；

（2）若恒溫箱設定的溫度為100℃時，滑動變阻器接入電路的阻值為80Ω；

（3）若將滑動變阻器的阻值調大，恒溫箱設定的溫度會升高

【解析】

試題分析：（1）根據Q=W=t求出加熱電路正常工作1min電熱絲R0產生的電熱；

（2）恒溫箱設定的溫度為100℃時電路中的電流為0.02A，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，由圖乙可知此時R1的阻值，根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路的阻值；

（3）溫度達到設定溫度時，控制電路的電壓和電流不變，電路中的總電阻不變，根據電阻的串聯可知將滑動變阻器的阻值調大時R1阻值的變化，根據圖乙可知恒溫箱設定的溫度的變化．

解：（1）加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產生的電熱：

Q=W=t=×60s=6×104J；

（2）恒溫箱設定的溫度為100℃時，電路中的電流I=0.02A，

由I=可得，電路中的總電阻：

R===300Ω，

由圖乙可知，溫度為100℃時，R1的阻值為220Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動變阻器接入電路的阻值：

R2=R﹣R1=300Ω﹣220Ω=80Ω；

（3）溫度達到設定溫度時，控制電路的電壓和電流不變，電路中的總電阻不變，

當滑動變阻器的阻值調大時，R1的阻值減小，

由圖乙可知，恒溫箱設定的溫度升高．

答：（1）加熱電路正常工作1min，電熱絲R0產生的電熱是6×104J；

（2）若恒溫箱設定的溫度為100℃時，滑動變阻器接入電路的阻值為80Ω；

（3）若將滑動變阻器的阻值調大，恒溫箱設定的溫度會升高．