Question

（2011?武漢模擬）如圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為10Ω，當線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，為繼電器線圈供電的電池電壓為9.0V，圖乙中的電源是恒溫箱加熱器的電源，則

（1）應該把恒溫箱內的加熱器接在

A、B

端
（2）當銜鐵被吸合時，在丙圖中畫出彈簧對杠桿作用力及力臂示意圖．
（3）如果要使恒溫箱內的溫度保持在50℃，可變電阻R′的值應調節(jié)到

350Ω

．

Answer 1

分析：（1）根據圖示的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象，空氣確定電阻值隨溫度的升高而減小，由此可以判斷電路中的電流在增大，電磁鐵的磁性在增強．達到一定溫度值，需要切斷電路，使加熱器不再工作．兩者結合起來，即可確定加熱器應該接在哪兩端．
（2）確定支點和彈簧拉力的作用線，利用力臂的畫法畫出力臂．
（3）利用圖象，確定熱敏電阻在50℃時的電阻值，利用電源電壓和電路中的最小電流求出電路的最大總電阻，根據串聯(lián)電路電阻的特點即可求出滑動變阻器接入電路的阻值．

解答：解：（1）隨著加熱器的工作，恒溫箱的溫度升高，導致了熱敏電阻的阻值減小，電路中的電流在增大，電磁鐵的磁性增強，對銜鐵的吸引力增大，當溫度到達設定值時，要求電磁鐵將銜鐵吸下來的同時，加熱器不再工作，所以應該將加熱器接在A、B兩端．
（2）過動力的作用點A，沿彈簧的方向做出動力F₁，從支點O，做F₁的垂線段，即為動力的力臂L₁．答案如下圖所示．

（3）控制電路中，R_線圈、R、R_P串聯(lián)，其中，R_線圈=10Ω；
當恒溫箱內的溫度為50℃時，此時電磁鐵吸下銜鐵，由此可知控制電路中的電流為20mA；此時熱敏電阻的溫度也為50℃，由圖象可知，熱敏電阻R的阻值為90Ω．
設電路中串聯(lián)后的總電阻為R_總，電源電壓U=9V，此時電流I=20mA=0.02A，
由此可以求得電路的總電阻：R_總=

U

I

=

9V

0.02A

=450Ω．
R_P=R_總-R_線圈-R=450Ω-10Ω-90Ω=350Ω．
故答案為：（1）A、B；（2）見上圖；（3）350Ω．

點評：在第一問中，將熱敏電阻隨溫度變化的圖象與電磁繼電器的構造聯(lián)系起來是確定加熱器位置的關鍵，也是此題的難點所在．