Question

【题目】下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图.“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁（线圈电阻不计）、电源U1（U1=8V）、开关、导线等组成.热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表.当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下.“工作电路”由电源U2（U2=220V）、发热电阻R2 （R2=110Ω）、导线等组成.问：

（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开，导线端点C应接接线柱
（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为
（3）“工作电路”工作时的电流为
（4）若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量，则工作电路需工作时长为
（5）“控制电路”中用到了哪些物理知识？请说出两点.

Answer 1

【答案】
（1）A接线柱上
（2）200Ω
（3）2A
（4）300s
（5）电磁铁应用了电流的磁效应；衔接应用了杠杆原理；还有欧姆定律等
【解析】（1）温度升高到一定值时，热敏电阻阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，此时工作电路断开，说明C点接在A接线柱上；
（2）查表可知，当温度为45℃时，R1=200Ω，此时电路中的电流I=20mA=0.02A，

所以控制电路中的总电阻为： ，

所以滑动变阻器的阻值为：R0=R总-R1=400Ω-200Ω=200Ω.
（3）工作电路工作时的电流为： .
（4）由焦耳定律可得： .
（5）电磁铁应用了电流的磁效应；衔接应用了杠杆原理；还有欧姆定律等.

答：（1）导线C应接在A接线柱上；
（2）滑动变阻器接入的电阴为200Ω；
（3）工作电路中的电流为2A；
（4）工作电路加热时间为300s；
（5）电流的磁效应；欧姆定律；通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；电路两端电压一定时，电阻越小，电流越大；杠杆原理等.
（1）根据表中数据分析出热敏电阻与温度的关系，得出温度升高到一定值时，控制电路中电流的变化，判断出电磁继电器的工作情况；
（2）由表中数据查出45℃时热敏电阻对应的电阻，由于此时工作电路断开，则控制电路中电流至少为20mA，根据欧姆定律求出总电阻，减去热敏电阻的阻值，即为滑动变阻器的阻值；
（3）分析控制电路的工作过程确定应用的物理知识．