Question

【题目】如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0 220V的电源和阻值为R0 88的电热丝组成。控制电路是由电压U1 8V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0140）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。

（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而____（选填增大、不变、减小）；

（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作6分钟产生的热量__________；

（3）如果恒温箱的温度设定为70℃，则电阻箱R的阻值应取_____________；

（4）该恒温箱可设定的最高温度是____________。

Answer 1

【答案】减小 2.5A ，1.98×105J 90Ω 170℃

【解析】

(1)[1]由乙图可知，当温度升高时，热敏电阻Rt的阻值减小，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。

(2)[2]工作电路中电热丝R0工作时的电流

I0==2.5A

电热丝R0产生的热量

Q=I2Rt=(2.5A)2×88Ω×6×60s=1.98×105J

(3)[3]由图象可知，当恒温箱的温度设定为70℃时，热敏电阻Rt的阻值是70Ω，此时控制电路的电流

I=50mA=0.05A

时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热，控制电路总电阻

R总==160Ω

根据串联电路电阻的特点可知，电阻箱R应取的阻值

R=R总-Rt=160Ω-70Ω=90Ω

(4)[4]由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据R=可知，电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即

R1=140Ω

由第(3)问可知，控制电路总电阻

R总=160Ω

根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的阻值

Rt=R总-R1=160Ω-140Ω=20Ω

由图乙可知，当热敏电阻Rt的阻值为20Ω，恒温箱可设定的最高温度是170℃。