Question

【題目】如圖－1為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內部簡化電路。Rt為熱敏電阻，阻值隨溫度升高而減小。R1、R2、R3均為電熱絲，且R1＝R2＝400Ω。閉合開關S1、S2，電熱器開始加熱。

（1）控制電路中，電磁鐵的上端是_____極。

（2）加熱時，動觸點與上方靜觸點b、c接通，工作電路的總功率是多少？_____

（3）電磁鐵對銜鐵的吸引力F與控制電路中電流I的關系如圖－2所示。當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時，動觸點a與下方靜觸點d接通，進入保溫狀態(tài)，此時熱敏電阻Rt的阻值是多少？_____（電磁鐵線圈電阻不計）

（4）保溫狀態(tài)下，R1的功率為64W，則工作電路30s消耗的電能是多少？_____

Answer 1

【答案】N 242W 30Ω 2640J

【解析】

（1）．根據(jù)右手螺旋定則，右手四指彎曲順著電流方向握住螺線管，則大拇指向上，可判斷出電磁鐵的上端為N極；

（2）．當電熱器加熱時，動觸點與上方靜觸點b、c接通，此時R1與R2并聯(lián)，根據(jù)可得，R1和R2工作時的功率：

，

所以加熱時，工作電路的總功率P并＝P1+P2＝121W+121W＝242W；

（3）．由圖－2可知，當電磁鐵對銜鐵的吸引力為1N時，控制電路中的電流I＝0.2A，根據(jù)可得：

此時熱敏電阻的阻值：；

（4）．電熱器處于保溫狀態(tài)時，動觸點a與下方靜觸點d接通，此時R1與R3串聯(lián)，根據(jù)P＝I2R可得：

，

工作電路30s消耗的電能：

W＝UI保溫t＝220V×0.4A×30s＝2640J。