Question

（11分）科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫、控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分。其中，R’為阻值可以調(diào)節(jié)的可變電阻。R’為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，繼電器線圈電阻50Ω。

1．如圖甲所示狀態(tài)，加熱器是否處于加熱狀態(tài)？
2．已知當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.04A時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路的電流減小到0.036A時(shí)，銜鐵會(huì)被釋放。當(dāng)調(diào)節(jié)R'=350Ω時(shí)，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”。如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”，則應(yīng)將R，的阻值調(diào)為多大？
3．使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的”恒溫”，與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”相比較，哪一個(gè)的溫度波動(dòng)范圍更小？為什么？

Answer 1

1、加熱狀態(tài)；2、50Ω；3、50℃時(shí)的溫度波動(dòng)范圍小。

解析試題分析：1、針對(duì)甲所示的狀態(tài)，我們發(fā)現(xiàn)，電磁鐵沒(méi)有磁性，街鐵被彈簧拉起與上端的觸點(diǎn)接觸，加熱器與電源接通，故加熱器處于加熱狀態(tài)。
2、由于獲得最高溫度為100℃時(shí)，變阻器的電阻為350Ω，又由乙圖可知此時(shí)電阻箱的阻值為500Ω，故存在下列關(guān)系式：E=0.04A×（50Ω+350Ω+500Ω）；
現(xiàn)在欲使溫度最低在50℃時(shí)，此時(shí)電阻箱的電阻為900Ω，設(shè)變阻器的阻值為R′，故存在如下關(guān)系式：E=0.036A×（50Ω+900Ω+ R′），聯(lián)立方程，解之得：R′=50Ω，E=36V。
3、當(dāng)獲得最低溫度為50℃時(shí)，控制電路中的電阻為1000Ω，欲使電流達(dá)到0.04A的最高街接電流，控制電路的電阻應(yīng)該為=900Ω，所以熱敏電阻的阻值為900Ω－50Ω－50Ω=800Ω；
當(dāng)獲得最高溫度為100℃時(shí)，控制電路中的電阻為900Ω，欲使電流達(dá)到0.036A的最低釋放電流，控制電路的電阻應(yīng)該為=1000Ω，所以熱敏電阻的阻值為1000Ω－50Ω－500Ω=450Ω；
我們?cè)趫D乙中通過(guò)標(biāo)出900～800之間的范圍，觀察到溫度的范圍要比500～450的范圍小，因?yàn)榇藭r(shí)圖像陡一些，故最高溫度為50℃時(shí)的溫度波動(dòng)范圍小。
考點(diǎn)：歐姆定律。