Question

【题目】如图－1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且R1＝R2＝400Ω。闭合开关S1、S2，电热器开始加热。

（1）控制电路中，电磁铁的上端是_____极。

（2）加热时，动触点与上方静触点b、c接通，工作电路的总功率是多少？_____

（3）电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图－2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？_____（电磁铁线圈电阻不计）

（4）保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？_____

Answer 1

【答案】N 242W 30Ω 2640J

【解析】

（1）．根据右手螺旋定则，右手四指弯曲顺着电流方向握住螺线管，则大拇指向上，可判断出电磁铁的上端为N极；

（2）．当电热器加热时，动触点与上方静触点b、c接通，此时R1与R2并联，根据可得，R1和R2工作时的功率：

，

所以加热时，工作电路的总功率P并＝P1+P2＝121W+121W＝242W；

（3）．由图－2可知，当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，控制电路中的电流I＝0.2A，根据可得：

此时热敏电阻的阻值：；

（4）．电热器处于保温状态时，动触点a与下方静触点d接通，此时R1与R3串联，根据P＝I2R可得：

，

工作电路30s消耗的电能：

W＝UI保温t＝220V×0.4A×30s＝2640J。