Question

【题目】有一种电加热恒温箱，工作原理如图a所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成。当控制电路中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，工作电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作。热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图b所示。

（1）工作电路正常工作1min，电热丝R2产生的电热是多少？
（2）通过调节控制电路中滑动变阻器R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，如果恒温箱的温度设定为50℃，求滑动变阻器R0应接入电路的阻值。
（3）若要提高恒温箱的设定温度，滑动变阻器R0接入电路的阻值应调大还是调小？

Answer 1

【答案】
（1）解：电热丝正常工作1分钟，产生的热量：
（2）解：当温度为50℃时，R1=80Ω，在控制电路中， ，

R2=R总﹣R1=120Ω﹣80Ω=40Ω

（3）解：若提高恒温箱的温度，则R1的电阻减小，因为工作电路正常工作时，控制电流不变，因此控制电路的总电阻不变，R1电阻减小，因此变阻器接入电路的电阻应调大。
【解析】（1）知道工作电路的电压和电热丝的电阻，利用P=U2/R求电热丝工作时的功率；又知道工作时间，利用Q=W=Pt求加热10min产生的热量；（2）恒温箱的温度为50℃，从图乙的出热敏电阻的阻值，此时电路中的电流为0.05A，衔铁被吸合，切断工作电路，又知道控制电路的电压，利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值；（3）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.05A，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R0的阻值必须调大．
【考点精析】本题主要考查了焦耳定律的计算公式及其应用的相关知识点，需要掌握焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒．）才能正确解答此题．