Question

【题目】如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2＝110 Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50 ℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：

（1）电磁继电器中电磁铁上端是________（填“N”或“S”）极.

（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变________，加热电路会因此被________（填“接通”或“断开”）.

（3）调节可变电阻器使得R2′＝170 Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开______.

（4）整个装置在设计上有何不足之处：_____________________________________

Answer 1

【答案】 N 强 断开 130 ℃ 电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响

【解析】（1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极。

（2）恒温箱内温度不断升高时，热敏电阻R1的阻值减小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，加热电路因此被断开。

（3）由题可知，当恒温箱内温度升高到50 ℃时，R1=90Ω，

根据串联电路的特点可知，此时控制电路的总电阻R总=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，

因为控制电路中电磁铁吸合电流是相同的，即电路的总电阻不变，所以当R2′＝170 Ω，

R1’=R总-R2’=200Ω-170Ω=30Ω。

由图乙可知，此时恒温箱内的温度为130℃，即恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开。

（4）由题可知，每次工作时，恒温箱控制的只是一个固定的温度值，使用过程中，恒温箱内温度只允许在这个值附近，会使电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响

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