Question

【題目】如圖甲為小明家新購(gòu)買(mǎi)的足浴盆，其內(nèi)部電路可分為工作電路和控制電路兩都分（如圖乙所示），工作電路的電源電壓為220V，控制電路的電源電壓為6V，加熱功率和保溫功率分別為2100W 和100W。控制電路中，Rx為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化而變化。電磁鐵線圈的電阻為100Ω，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA 時(shí)，控制電路中繼電器的銜鐵被吸合。使用時(shí)手動(dòng)閉合總開(kāi)關(guān)S，當(dāng)足浴盆有水注入到一定量時(shí)壓控開(kāi)關(guān)S1、S2 就會(huì)自動(dòng)閉合，此時(shí) R1、R2 會(huì)同時(shí)工作進(jìn)入加熱模式，加熱至40℃時(shí)，控制電路中的電磁鐵會(huì)將銜鐵吸合，自動(dòng)進(jìn)入保溫模式：

(1)已知該足浴盆最大裝水量為5kg，它最多能裝水__________m3；（ρ =1.0×103kg/m3）

(2)圖乙的工作電路中，處于保溫狀態(tài)時(shí)，工作的電阻是__________（選填“R1”“R2”或“Rx”）；壓控開(kāi)關(guān)S1 的作用是防止__________，達(dá)到保護(hù)電路的目的；

(3) Rx阻值隨溫度變化的曲線可能為圖丙中的__________；

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

(4) R2 的阻值為__________Ω；

(5)小明在某次使用過(guò)程中，保溫時(shí)間是加熱時(shí)間的4倍，整個(gè)過(guò)程中消耗了7.5×105J 的電能，則保溫時(shí)間為多大_____？

Answer 1

【答案】 R1 盆中沒(méi)有水時(shí)電路也接通工作 D 24.2Ω 1200s

【解析】

(1)[1]水的體積為

(2)[2]工作電路是R1和R2并聯(lián)，所以保溫時(shí)，只有R1工作。

[3]當(dāng)足浴盆有水注入到一定量時(shí)，壓控開(kāi)關(guān)才會(huì)閉合，電路才會(huì)工作；所以壓控開(kāi)關(guān)S1 的作用是防止盆中沒(méi)有水時(shí)電路也接通工作。

(3)[4]當(dāng)水溫到達(dá)40℃時(shí)，控制電路中的電磁鐵會(huì)將銜鐵吸合，自動(dòng)進(jìn)入保溫模式，所以溫度升高，Rx的阻值應(yīng)該減小；

加熱到40℃時(shí)銜鐵被吸下，此時(shí)電流為20mA，控制電路的總電阻為

所以此時(shí)Rx的阻值為

綜上分析，Rx的阻值隨溫度變化的曲線可能為圖丙中的丁，故選D。

(4)[5]由保溫功率為100W，加熱功率為2100W，可以求出R2的功率為

所以R2的阻值為

(5)[6]根據(jù)題意可知

解之得

所以保溫時(shí)間為