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    小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示有“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中．
    温度/℃ … 30 40 50 60 70 …
    热敏电阻阻值/Ω … 35 30 25 21 17 …
    “控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50Ω）、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的工作电路则断开：“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成．问：
    （1）工作电路工作时的电流是多大？
    （2）若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量的损失）？
    （3）若恒温箱的温度最多不超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？
    （4）若已知控制电路的电源电压为3V，现要使恒温箱的温度不得超过40℃，请说明你的改进措施，若需要添加器材，请通过计算器材的规格．
    分析：（1）工作电路工作时的电流可通过工作电源U2和发热电阻R2求出；
    （2）根据公式Q=I2Rt可计算工作电路工作的时间；
    （3）从表格中找出当恒温箱达到50℃时热敏电阻的阻值，热敏电阻与电磁铁线圈串联，可得出总电阻，又因为线圈电流不应大于或等于20mA，可计算出此时电路中的电压值；
    （4）根据给出的电压3V和线圈中的电流不应大于或等于20mA可计算出控制电路中的最小电阻值，再减去恒温箱中40℃所对应的电阻值，便可得出电路中还应达到的阻值．再根据这一结果进行改进，并确定要添加器材的规格．
    解答：解：（1）工作电路工作时的电流：I2=
    U2
    R2
    =
    10V
    5Ω
    =2A；
    （2）由公式Q=I2Rt得，t=
    Q
    I
    2
    2
    R2
    =
    1.2×104J
    (2A)2×5Ω
    =600s；
    （3）控制电路的电源电压U1=I1R总=I1（R0+R热）=0.02A×（50Ω+25Ω）=1.5V；
    （4）当控制电路电压为3V时，电路中的最小电阻R总′=
    U
    ′
    总
    I1
    =
    3V
    0.02A
    =150Ω．
    当恒温箱温度不超过40℃时，热敏电阻的阻值为30Ω，150Ω-30Ω=120Ω．所以当电磁铁线圈电阻达到120Ω，控制电路的工作才符合要求．
    答：（1）工作电路工作时的电流为2A； 
    （2）工作电路要工作600s；
    （3）控制电路的电源电压最小值为1.5V；
    （4）改进方法：增大控制电路电磁铁线圈的阻值．添加器材规格：将电磁铁线圈的阻值从50Ω增大到120Ω．
    点评：在本题的计算中主要考查了欧姆定律的运用、焦耳定律公式的运用、串联电路的特点等．题目的难点在于对题意的理解，尤其是对其工作过程中，温度与热敏电阻的关系，以及与电路的变化之间的联系等，具有一定的综合性，计算容易，但理清思路较难．
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    热敏电阻阻值/Ω … 350 300 250 210 175 …
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    “工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成．问：
    （1）工作电路工作时的电流为多大？电阻R2的发热功率为多大？
    （2）若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量的损失）？
    （3）若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？

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    热敏电阻阻值/Ω … 350 300 250 210 175 …
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    （1）图中用到哪些物理知识，请说出两点．
    电流的磁效应
    电流的磁效应
    ，
    杠杆的原理
    杠杆的原理
    ．
    （2）工作电路工作时的电流为多大？电阻R2的发热功率为多大？
    （3）若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量，则工作电路需工作多长时间（不计热量的损失）？
    （4）若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？

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    科目：初中物理 来源：2009年江苏省宿迁市中考物理模拟试卷（解析版） 题型：解答题

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