Question

如图所示，温控器S的两个接线柱为a和b，它的作用是当环境温度高于一定值时自动断开电路，环境温度低于一定值时自动接通电路．利用温控器的这个特点，请你用图中给出的元件连接成一个电热水器的自动控制电路．

要求：（1）使电热丝加热冷水时绿、红指示灯同时亮．
（2）水温达到一定值后，电热丝被自动切断，此时红指示灯灭，绿指示灯仍然亮．
（3）保险丝对电路起保护作用（设红、绿指示灯及电热丝的额定电压均为220V）．

Answer 1

【答案】分析：这道题是从电热淋浴器的实际电路改造而来的，为了简化电路，题目中把指示灯改为白炽灯且设其额定电压为220V．要弄清各个元件的作用：
（1）保险丝对电路起保护作用，所以保险丝应该串联在火线上；
（2）红、绿指示灯及电热丝的额定电压均为220V，而电源电压也是220V，所以红、绿指示灯及电热丝不应串联在电路中，应为并联；
（3）水温达到一定值后，电热丝被自动切断，此时红指示灯灭，绿指示灯仍然亮，说明温控开关控制电热丝和红指示灯，而不控制绿指示灯．
解答：解：（1）保险丝必须连接在火线上以保证电路安全；
（2）电热丝和红指示灯虽然同时亮，同时灭，但两者必须并联而不能串联；温控器必须与电热丝和红指示灯串联，这样才能起到同时控制它们的作用；
（3）绿指示灯必须直接并联在电路中，这样才能使它不受温控器的控制而保持常亮，起到接通电源的指示作用．
故答案为：

点评：多数同学在该题上犯的错误是把指示灯与电热丝串联，使电路不能正常工作；实际电路中为了节约电能，指示灯的功率应该越小越好，只要起到指示作用就行，因此指示灯的电阻很大．而电热丝的功率要求远远大于指示灯，因此电热丝的电阻相对很小．若把两者串联起来，串联电路的电功率与电阻成正比，在串联电路中指示灯的功率将远远大于电热丝，电热丝就起不到给水加热的作用了．所以把两者串联从表面上看电路没有错误，但实际不可行．这说明学生只考虑了电路的连接问题，而没有考虑到电热水器的实际需要．