Question

【題目】如圖甲為一恒溫水箱電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括控制電路和工作電路兩部分控制電路：電源電壓恒為12V，R1為熱敏電阻（置于水箱中），阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，R0為滑動變阻器，線圈電阻不計，線圈中電流大于0.2A時，銜鐵被吸下；工作電路：R2為電熱器，上面標(biāo)有“220V，1000W”的字樣，L1、L2為紅、綠指示燈，其額定電壓均為220V。（c水=4.2×103J/（kg℃））

（1）由圖甲可知，停止加熱時___燈發(fā)光；

（2）為了使水箱內(nèi)溫度保持在60℃（水溫低于60℃時電熱器工作，高于60℃時停止加熱）滑動變阻器接入電路阻值應(yīng)為多少_____；

（3）水箱內(nèi)裝有質(zhì)量為6kg、溫度為20℃的冷水，電熱器正常工作20min后自動停止加熱，求電熱器的加熱效率為多少_____。

Answer 1

【答案】綠 28Ω 84%

【解析】

(1)[1]停止加熱時，當(dāng)動觸點與上方靜觸點接觸時，電路為綠燈的基本電路，即綠燈發(fā)光；

(2)[2]根據(jù)圖2示可知，當(dāng)溫度為60℃時，熱敏電阻R1的阻值為32Ω；由I=可知，當(dāng)電路電流為0.2A時，控制電路的總電阻：

R===60Ω；

因為R1與R0串聯(lián)，所以R0接入電路的阻值：

R0=R R1=60Ω32Ω=28Ω；

(3)[3]水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×6kg×(60℃20℃)=1.008×106J，

電流做的功：

W=Pt=1000W×20×60s=1.2×106J；

電熱器的加熱效率：

η=×100%=×100%=84%。

答：(1)綠；

(2)滑動變阻器接入電路阻值應(yīng)為28Ω；

(3)電熱器的加熱效率為84%。