Question

8．如圖是某興趣小組設(shè)計(jì)的一恒溫箱的原理圖．“控制電路”由熱敏電阻R₁、滑動(dòng)變阻器R₀、電磁鐵（線圈電阻不計(jì)）、電源U₁（U₁=8V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等組成．熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表．當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下．“工作電路”由電源U₂（U₂=220V）、發(fā)熱電阻R₂ （R₂=110Ω）、導(dǎo)線等組成．

溫度/℃	…	30	35	40	45	50	…
熱敏電阻阻值/Ω	…	350	300	250	200	160	…

求：
（1）為使恒溫箱溫度升高到一定值時(shí)，“工作電路”自動(dòng)斷開(kāi)．則導(dǎo)線端點(diǎn)C最初應(yīng)接A（填A(yù)或B）接線柱．
（2）若設(shè)定恒溫箱的溫度最高為45℃，則“控制電路”中的滑動(dòng)變阻器的阻值為多大？
（3）“控制電路”中用到了哪些科學(xué)知識(shí)？請(qǐng)說(shuō)出兩點(diǎn)（示例中的除外）．
示例：控制電路中用到了“歐姆定律”的科學(xué)知識(shí)．

Answer 1

分析 （1）溫度升高到一定值時(shí)，熱敏電阻阻值變小，控制電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把銜鐵吸下來(lái)，此時(shí)工作電路斷開(kāi)，說(shuō)明C點(diǎn)接在A接線柱上；
（2）從表中查得45℃時(shí)，熱敏電阻對(duì)應(yīng)的電阻，由于此時(shí)工作電路斷開(kāi)，則控制電路中電流至少為20mA，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，減去熱敏電阻的阻值，即為滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）分析控制電路的工作過(guò)程可知應(yīng)用了杠桿原理、電流的磁效應(yīng)等．

解答 解：（1）溫度升高到一定值時(shí)，熱敏電阻阻值變小，控制電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把銜鐵吸下來(lái)，此時(shí)工作電路斷開(kāi)，說(shuō)明C點(diǎn)接在A接線柱上；
（2）查表可知，當(dāng)溫度為45℃時(shí)，R₁=200Ω，此時(shí)電路中的電流I=20mA=0.02A，
所以控制電路中的總電阻為：
R_總=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{8V}{0.02A}$=400Ω，
所以滑動(dòng)變阻器的阻值為：
R₀=R_總-R₁=400Ω-200Ω=200Ω．
（5）①電磁鐵運(yùn)用了電流的磁效應(yīng)（或通過(guò)電磁鐵線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)）；②銜接應(yīng)用了杠桿原理；（其他講述合理即可）
答：（1）A；
（2）滑動(dòng)變阻器接入的電陰為200Ω；
（3）電磁鐵運(yùn)用了電流的磁效應(yīng)（或通過(guò)電磁鐵線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)）；②銜接應(yīng)用了杠桿原理；（其他講述合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 該題通過(guò)電磁繼電器綜合考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解和運(yùn)用，以及對(duì)串聯(lián)電路規(guī)律的考查．考查的內(nèi)容都是電學(xué)部分的基礎(chǔ)和重點(diǎn)內(nèi)容，一定要掌握．