Question

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。

温度/℃	…	30	35	40	45	50	…
热敏电阻阻值/Ω	…	350	300	250	200	160	…

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应接哪个接线柱？

(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多大？

(3)“工作电路”工作时的电流为多大？

(4)若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量，则工作电路需工作多长时间？

(5)“控制电路”中用到了哪些物理知识？请说出两点。

Answer 1

解：(1)导线C应接A接线柱。   

(2)当温度为45℃时，R1=200Ω，“控制电路”中的电流I1=20mA。R1和R0串联，由串联电路电流关系、电压关系及欧姆定律得：U1= I1 R1+ I1 R0

滑动变阻器的阻值：　　

 (3)工作电路工作时的电流I2= U2/ R2=220V/110Ω=2A     

 (4)由焦耳定律：得工作电路需工作时间　　　　　　　　　　　　        

(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。