Question

熱敏電阻是一種用半導(dǎo)體材料制成的電阻，它的阻值隨溫度的變化會發(fā)生明顯改變，圖甲所示是某熱敏電阻的R-t圖象．圖乙所示為一個用該熱敏電阻R和繼電器組成的簡單恒溫箱溫控電路．繼電器線圈的電阻R₀為150Ω，電源E₁兩端的電壓為6V且保持恒定．AB之間接加熱電阻絲作為加熱器，加熱器的工作電壓為220V．繼電器銜鐵未吸合時，加熱電阻絲工作，恒溫箱的溫度將升高．繼電器銜鐵被吸合后，加熱器停止工作．通過調(diào)節(jié)可變電阻R'的大小，可以設(shè)置恒溫箱的溫度．當(dāng)R'=100Ω時，剛好可以實(shí)現(xiàn)100℃的恒溫控制．如果要使恒溫箱能夠設(shè)置50℃至150℃之間的溫度，那么可變電阻R'的阻值調(diào)節(jié)范圍應(yīng)該在

60～120

Ω之間．

Answer 1

分析：根據(jù)題意可知，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時，控制電路中繼電器銜鐵要吸合時，切斷加熱電路，故無論設(shè)定溫度的高低，都應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器使電路中的電流不變，即電路中的總電阻不變，根據(jù)圖象讀出50℃、100℃、150℃時控制電路的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)分別求出變阻器接入電路中的電阻，進(jìn)一步根據(jù)該熱敏電阻R隨溫度的特點(diǎn)得出答案．

解答：解：根據(jù)題意可知，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時，控制電路中繼電器銜鐵要吸合時，切斷加熱電路，
∵銜鐵吸合工作時電流即線圈中的電流一定，且電源的電壓不變，
∴根據(jù)歐姆定律可知，無論設(shè)定溫度的高低，電路中的總電阻不變，
由圖甲可知，100℃的恒溫控制時R=50Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的總電阻R_總=R₀+R+R′=150Ω+50Ω+100Ω=300Ω；
當(dāng)恒溫箱設(shè)置50℃時，由圖甲可知R=90Ω，
變阻器接入電路中的電阻R′=R_總-R₀-R=300Ω-150Ω-90Ω=60Ω，
當(dāng)恒溫箱設(shè)置150℃時，由圖甲可知R=30Ω，
變阻器接入電路中的電阻R′=R_總-R₀-R=300Ω-150Ω-30Ω=120Ω，
∵圖甲中，該熱敏電阻R隨溫度的升高而減小，
∴要使恒溫箱能夠設(shè)置50℃至150℃之間的溫度，可變電阻R'的阻值調(diào)節(jié)范圍應(yīng)該在60～120Ω．
故答案為：60～120．

點(diǎn)評：本題考查了電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是讀懂題意得出無論設(shè)定溫度的高低、電路中的總電阻不變，對學(xué)生分析信息、得出有用信息的能力要求較高．