Question

3．小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U₁=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R₀為30Ω．當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．（1）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與B接線柱相連（填“A”或“B”）．
（2）請計算說明，環(huán)境溫度在什么范圍內(nèi)時，警鈴報警．

Answer 1

分析 （1）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；
（2）由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應(yīng)的溫度就可以解決問題．

解答 解：（1）由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；
（2）當(dāng)線圈中的電流I=50mA=0.05A時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警
由歐姆定律，控制電路的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.05A}$=60Ω
根據(jù)電阻的串聯(lián)，熱敏電阻：R=R_總-R₀=60Ω-30Ω=30Ω
由圖乙可知，此時t=80℃，所以，當(dāng)溫度t≥80℃時，警鈴報警．
故答案為：（1）B；（2）當(dāng)溫度t≥80℃時警鈴報警．

點評 本題電磁繼電器的工作原理及串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律的運用，關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息．