Question

（11分）科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R’为阻值可以调节的可变电阻。R’为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻50Ω。

1．如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？
2．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。当调节R'=350Ω时，恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”，则应将R，的阻值调为多大？
3．使用该恒温箱，获得最低温度为50℃的”恒温”，与获得最高温度为100℃的“恒温”相比较，哪一个的温度波动范围更小？为什么？

Answer 1

1、加热状态；2、50Ω；3、50℃时的温度波动范围小。

解析试题分析：1、针对甲所示的状态，我们发现，电磁铁没有磁性，街铁被弹簧拉起与上端的触点接触，加热器与电源接通，故加热器处于加热状态。
2、由于获得最高温度为100℃时，变阻器的电阻为350Ω，又由乙图可知此时电阻箱的阻值为500Ω，故存在下列关系式：E=0.04A×（50Ω+350Ω+500Ω）；
现在欲使温度最低在50℃时，此时电阻箱的电阻为900Ω，设变阻器的阻值为R′，故存在如下关系式：E=0.036A×（50Ω+900Ω+ R′），联立方程，解之得：R′=50Ω，E=36V。
3、当获得最低温度为50℃时，控制电路中的电阻为1000Ω，欲使电流达到0.04A的最高街接电流，控制电路的电阻应该为=900Ω，所以热敏电阻的阻值为900Ω－50Ω－50Ω=800Ω；
当获得最高温度为100℃时，控制电路中的电阻为900Ω，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为=1000Ω，所以热敏电阻的阻值为1000Ω－50Ω－500Ω=450Ω；
我们在图乙中通过标出900～800之间的范围，观察到温度的范围要比500～450的范围小，因为此时图像陡一些，故最高温度为50℃时的温度波动范围小。
考点：欧姆定律。