Question

【题目】小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为Ω．当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ， 继电器的磁性将（均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱相连，指示灯的接线柱D应与接线柱相连（均选填“A”或“B”）．
（3）图甲中线圈下端P的磁极是极（选填“N”或“S”）．
（4）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．

Answer 1

【答案】
（1）70；减小；增大
（2）B；A
（3）S
（4）解：当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警

∴控制电路的总电阻R总= = =60Ω

∴热敏电阻R=R总﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω

由图乙可知，此时t=80℃

所以，当温度t≥80℃时，警铃报警．

答：环境温度大于等于80℃时，警铃报警．

【解析】解：（1）分析乙图，找到热敏电阻40℃对应的阻值为70Ω，并且分析图象发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；（2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（3）由安培定则可判断出线圈的下端P的极性是S极； 答：（1）环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω；热敏电阻阻值将减小；继电器的磁性将增大．（2）警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连．（3）P的磁极是S极；
（1）从图乙中找出40℃对应的热敏电阻的阻值，由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；（2）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（3）由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的NS极；（4）由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题．