問題詳情:
下圖是某興趣小組設計的一恆温箱的原理圖.“控制電路”由熱敏電阻R1、滑動變阻器R0、電磁鐵(線圈電阻不計)、電源U1(U1=8V)、開關、導線等組成.熱敏電阻的阻值隨温度變化的規律如下表.當線圈中的電流大於或等於20mA時,電磁鐵的銜鐵被吸下.“工作電路”由電源U2(U2=220V)、發熱電阻R2 (R2=110Ω)、導線等組成.
温度/℃ | … | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | … |
熱敏電阻阻值/Ω | … | 350 | 300 | 250 | 200 | 160 | … |
問:
(1)為使恆温箱温度升高到一定值時,“工作電路”自動斷開,導線端點C應接哪個接線柱?
(2)若設定恆温箱的温度最高為45℃,則“控制電路”中的滑動變阻器的阻值為多大?
(3)“工作電路”工作時的電流為多大?
(4)若要發熱電阻R2產生1.32×105J的熱量,則工作電路需工作多長時間?
(5)“控制電路”中用到了哪些物理知識?請説出兩點.
【回答】
【考點】電磁繼電器的組成、原理和特點;電功的計算;焦耳定律.
【分析】(1)温度升高到一定值時,熱敏電阻阻值變小,控制電路中電流變大,電磁鐵磁*增強,把銜鐵吸下來,此時工作電路斷開,説明C點接在A接線柱上;
(2)從表中查得45℃時,熱敏電阻對應的電阻,由於此時工作電路斷開,則控制電路中電流至少為20mA,根據歐姆定律求出總電阻,減去熱敏電阻的阻值,即為滑動變阻器的阻值;
(3)根據歐姆定律I=就可求出工作電路中的電流;
(4)根據焦耳定律Q=I2Rt可以算出工作電路需要的時間;
(5)分析控制電路的工作過程可知應用了歐姆定律、槓桿原理、電流的磁效應等.
【解答】解:(1)温度升高到一定值時,熱敏電阻阻值變小,控制電路中電流變大,電磁鐵磁*增強,把銜鐵吸下來,此時工作電路斷開,説明C點接在A接線柱上;
(2)查表可知,當温度為45℃時,R1=200Ω,此時電路中的電流I=20mA=0.02A,
所以控制電路中的總電阻為:R總===400Ω,
所以滑動變阻器的阻值為:R0=R總﹣R1=400Ω﹣200Ω=200Ω.
(3)工作電路工作時的電流為:I2===2A.
(4)由焦耳定律可得:t===300s.
(5)電磁鐵應用了電流的磁效應;銜接應用了槓桿原理;還有歐姆定律等.
答:(1)導線C應接在A接線柱上;
(2)滑動變阻器接入的電*為200Ω;
(3)工作電路中的電流為2A;
(4)工作電路加熱時間為300s;
(5)電流的磁效應;歐姆定律;通過電磁鐵線圈的電流越大,電磁鐵的磁*越強;電路兩端電壓一定時,電阻越小,電流越大;槓桿原理等.
知識點:各地中考
題型:實驗,探究題