Question

8．如图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图．“控制电路”由热敏电阻R₁、滑动变阻器R₀、电磁铁（线圈电阻不计）、电源U₁（U₁=8V）、开关、导线等组成．热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表．当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下．“工作电路”由电源U₂（U₂=220V）、发热电阻R₂ （R₂=110Ω）、导线等组成．

温度/℃	…	30	35	40	45	50	…
热敏电阻阻值/Ω	…	350	300	250	200	160	…

求：
（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开．则导线端点C最初应接A（填A或B）接线柱．
（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大？
（3）“控制电路”中用到了哪些科学知识？请说出两点（示例中的除外）．
示例：控制电路中用到了“欧姆定律”的科学知识．

Answer 1

分析 （1）温度升高到一定值时，热敏电阻阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，此时工作电路断开，说明C点接在A接线柱上；
（2）从表中查得45℃时，热敏电阻对应的电阻，由于此时工作电路断开，则控制电路中电流至少为20mA，根据欧姆定律求出总电阻，减去热敏电阻的阻值，即为滑动变阻器的阻值；
（3）分析控制电路的工作过程可知应用了杠杆原理、电流的磁效应等．

解答 解：（1）温度升高到一定值时，热敏电阻阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，此时工作电路断开，说明C点接在A接线柱上；
（2）查表可知，当温度为45℃时，R₁=200Ω，此时电路中的电流I=20mA=0.02A，
所以控制电路中的总电阻为：
R_总=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{8V}{0.02A}$=400Ω，
所以滑动变阻器的阻值为：
R₀=R_总-R₁=400Ω-200Ω=200Ω．
（5）①电磁铁运用了电流的磁效应（或通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强）；②衔接应用了杠杆原理；（其他讲述合理即可）
答：（1）A；
（2）滑动变阻器接入的电阴为200Ω；
（3）电磁铁运用了电流的磁效应（或通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强）；②衔接应用了杠杆原理；（其他讲述合理即可）．

点评 该题通过电磁继电器综合考查了学生对欧姆定律的理解和运用，以及对串联电路规律的考查．考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握．