Question

根據(jù)國際泳聯(lián)規(guī)定，泳池的水溫應該控制在25℃到27℃之 間，北京奧運會中“水立方”彰顯“科技奧運”理念，引進科技手段，將水溫精確地控制在人體最適宜的26.5℃到26.9℃ 之間．如圖甲是泳池水溫自動控制電路，其中熱敏電阻作為感應器探測水溫，其阻值與溫度之間滿足關系：R₁= -5Ω/℃t+500Ω（0℃<t<50℃），定值電阻R₂的阻值為4Ω，R為加熱水溫的發(fā)熱電阻，銜鐵只有在不小于5N吸引力 的作用下才能動作，電磁鐵產(chǎn)生的吸引力與電磁鐵中電流的關系如圖乙所示．
（1）在給池水加熱的過程中，發(fā)熱電阻在2min內給池水提供 1.2×10¹⁰J的熱量，則工作電路中發(fā)熱電阻R的功率應為多少？
（2）為了把溫度控制在26.5℃到26.9℃之間，設定在水溫低 于26.8℃時停止加熱，則控制電路中電源電壓U₀應為多少？（螺線管電阻不計）
（3）為了便于工作人員觀察發(fā)熱電阻是否在加熱，請你在圖中畫出改進電路，并說明發(fā)熱電阻是否在加熱的判斷方法.

Answer 1

解：
（1）P==10⁸ W；
（2）在水溫為26.8℃時，熱敏電阻的阻值R₁=-5Ω/℃× 26.8℃+500Ω=366Ω，此時要停止加熱，控制電路中的電流應為100mA，則控制電路中的電源電壓U₀=I（R₁+R₂）=0.1A×（366Ω+4Ω,）= 37V.
（3）用一個發(fā)光二極管或指示燈與發(fā)熱電阻并聯(lián)，當二極管或指示燈發(fā)光時，說明發(fā)熱電阻在給池水加熱．