Question

【题目】如甲图所示的电加热恒温箱，由控制电路和加热电路两部分构成，其中控制电路由U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串接而成．加热电路由U2=220V的电源和R0=48.4Ω的电热丝串联而成．恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R0和热敏电阻R1 ． 乙图是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图象．当控制电路中的电流达到0.02A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.02A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，根据以上信息回答下列问题：

（1）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是多少？
（2）通过调节控制电路中滑动变阻器R2的电阻，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度．若恒温箱设定的温度为100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（3）若将滑动变阻器的阻值调大，恒温箱设定的温度会升高还是降低？

Answer 1

【答案】
（1）解：加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热：

Q=W= ×60s=6×104J；

答：加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是6×104J；

（2）解：恒温箱设定的温度为100℃时，电路中的电流I=0.02A，

由I= 可得，电路中的总电阻：

R= =300Ω，

由图乙可知，温度为100℃时，R1的阻值为220Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路的阻值：

R2=R﹣R1=300Ω﹣220Ω=80Ω；

答：若恒温箱设定的温度为100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω；

（3）解：温度达到设定温度时，控制电路的电压和电流不变，电路中的总电阻不变，当滑动变阻器的阻值调大时，R1的阻值减小，由图乙可知，恒温箱设定的温度升高．

答：若将滑动变阻器的阻值调大，恒温箱设定的温度会升高．

【解析】（1）加热电路是纯电阻电路，利用公式计算电热丝R0产生的电热；
（2）根据加热电路中的最小电流，利用欧姆定律的变形公式求出电路中的总电阻，从图乙中查出，温度为100℃时，R1的阻值，根据串联电路的电阻特点，求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）根据串联电路的电阻特点及控制电路的电压和电流特点，得出电阻R1的阻值变化情况，进而分析得出结论 .