练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    7．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示．如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线．

    （1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整；
    （2）当温度较低时，电磁铁的磁性较弱，触电开关接通（接通/断开）．
    （3）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mV时，电磁继电器的磁铁被吸合，若可变电阻器R2的电阻设定为150Ω时，恒温箱温度可达到90℃，当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变高（高/低）；
    （4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2电阻值有如下的
    几种，你选择B
    A．0～100Ω  B．0～200Ω  C．0～1000Ω  D．0～1500Ω
    （5）小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指出：小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．

    分析 （1）分析题意可知，工作电路电源与电阻R0通过上面两个触点组成电路；
    （2）温度较低，决定了热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，结合图示的工作电路的连接情况，即可确定工作电路的工作状态．
    （3）根据电源电压、R2接入电路中的电阻和控制电路中的临界电流，求得热敏电阻的阻值，然后利用该阻值结合图象可以得到此时的恒温箱的温度值．
    恒温箱内的温度如何变化，取决于加热丝的工作时间的长短，工作时间是由电磁铁磁性的强弱来决定的，而电磁铁的磁性强弱又是由控制电路中的电流来决定的．由此入手分析即可解决此题．
    （4）根据要求的温度范围，结合R1的阻值随温度变化的关系可以确定R1的阻值变化范围；利用电路的总电阻，结合串联电路电阻的特点，可以求得对应的滑动变阻器R2的变化范围，由此即可确定选用哪个滑动变阻器．
    （5）从温度到达临界值时会出现的实际情况入手分析找出其问题所在．

    解答 解：（1）如图所示

    （2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通．
    （3）U源=6V I=30mA=0.03A，
    电路的总电阻：R总=$\frac{{U}_{源}}{I}$=$\frac{6V}{0.03A}$=200Ω，
    此时R1=热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=200Ω-150Ω=50Ω，
    由图象知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃．
    当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路．
    （4）由第三问的分析可知：当设定温度最低为90℃，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的U源=6V不变，I=0.03A不变，极控制电路的总电阻200Ω保持不变，所以此时要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值；
    当设定温度为150℃时，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值．
    综上分析，当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃时，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，故选B．
    （5）小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．
    故答案为：（1）见上图； （2）接通； （3）90； 高； （4）B；
    （5）小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．

    点评 通过图象中的温度和阻值的对应关系，通过温度值得到电阻值是解决此题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    11．将质量相等的铜球和铁球熔化后重新铸成一个合金球（实心），则此球的密度为（　　）
    A．$\frac{{ρ}_{铜}+{ρ}_{铁}}{2}$B．ρ铜+ρ铁
    C．$\frac{2{ρ}_{铜}{ρ}_{铁}}{{ρ}_{铜}+{ρ}_{铁}}$D．以上都不对

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    18．某同学制作了如图所示的处于悬浮状态的潜水艇模型，注射器内为空气，下列说法错误的是（　　）
    A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
    B．向内推注射器活塞，水会进入试管中，可实现潜艇下沉
    C．实验要成功必须保证装置不漏气
    D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    15．如图所示，光线从空气中斜射到玻璃的界面上发生的现象，则入射光线是CO，折射角的大小是30°，玻璃在界面的左边．（填“左”“右”“上”“下”）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    2．探究树荫下光斑的综合实践活动．
    （1）为了研究孔的大小对光斑的影响，设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上．如图所示，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，下列合乎要求的是A．

    （2）研究距离的大小对光斑形状的影响时，用开有尺寸大小为1厘米的菱形孔的卡片甲对着太阳，当卡片距地面30厘米时，光斑呈菱形，将卡片逐渐远离地面时，光斑逐渐变暗（选填“亮”或“暗”）．
    （3）活动中太阳通过小孔在地面上形成的光斑的现象称为小孔成像，小孔成像现象说明了光是沿直线传播的．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示是火警自动报警原理图．发现火警时，将会发生下列变化：①温度升高使双层金属片弯曲；②接通触点使工作电路中有电流通过；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤接通触点使控制电路中有电流通过；⑥红灯亮、电铃响，发出警报．这些变化的正确顺序是（　　）
    A．①②③④⑤⑥B．①⑤③④②⑥C．①②④③⑤⑥D．①⑤④③②⑥

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示的四种情景中，属于光沿直线传播现象的是（　　）
    A．
    倒影    		B．
    手影
    C．
    筷条在水中“折断”    		D．
    后视镜成像

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图是利用磁悬浮技术研制的磁悬浮滑板，它的主要工作原理是运用磁极间相互作用的规律，使滑板可以悬浮在空中，关于滑板悬浮静止的原因分析正确的是（　　）
    A．只受到磁力的作用B．异名磁极相互吸引
    C．没有受到力的作用D．磁力和重力相互平衡

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，直升机通过悬索吊挂火炮，进行转移．不考虑空气阻力，则直升机在空中（　　）
    A．悬停时，火炮受到的重力与它对悬索的拉力是一对平衡力
    B．加速上升时，悬索对火炮的拉力大于火炮所受的重力
    C．匀速下降时，火炮所受的重力大于悬索对火炮的拉力
    D．水平匀速飞行时，悬挂火炮的悬索会偏离竖直方向

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案