Question

【題目】【2016·莆田卷】如圖甲所示，某恒溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器．熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源、開關(guān)等組成，R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開關(guān)，當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度升高到50℃時，由于電磁繼電器的作用，加熱電路被斷開，電池繼電器的線圈電阻忽略不計，請回答：

（1）電磁繼電器中電磁鐵上端是 極．（填“N”或“S”）

（2）恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時，電磁鐵的磁性變 ，加熱電路會因此被 （填“接通”或“斷開”）

（3）調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到多少攝氏度時，加熱電路被斷開．

（4）整個裝置在設(shè)計上有何不足之處 ．

Answer 1

【答案】（1）N；（2）強；斷開；

（3）R2′=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時，加熱電路被斷開；

（4）電磁繼電器頻繁通斷，整個裝置的使用壽命因此受到影響

【解析】（1）首先判斷螺旋管上電流的方向，向右的，再根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，使四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的上端為電磁鐵的N極；

（2）由圖甲知，控制電路中，R1、R2和電磁鐵串聯(lián)在電路，

由圖象乙知，R1的阻值隨溫度升高而減小，所以恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時，R1的阻值減小，控制電路中總電阻變小，由歐姆定律知控制電路中電流變大，所以電磁鐵的磁性變強，電磁鐵吸下銜鐵，加熱電路會斷開；

（3）由圖象知，當(dāng)恒溫箱溫度升高到50℃時，R1=90Ω，

由串聯(lián)電路特點知此時控制電路的總電阻：R總=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，

因為控制電路中電磁鐵吸合電流是相同的，即電路的總電阻不變，當(dāng)R2′=170Ω時，

R1′=R總﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，

由圖象知，此時恒溫箱內(nèi)的溫度為130℃，即恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時，加熱電路被斷開；

（4）由題知，每次工作時，恒溫箱控制的只是一個固定的溫度值，使用過程中，恒溫箱內(nèi)溫度只允許在這個值附近．電磁繼電器頻繁通斷，整個裝置的使用壽命因此受到影響。