Question

有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示．控制电路由电压为U₁=9V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R₂和热敏电阻R₁组成，图乙是热敏电阻R₁阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U₂=220V的电源和电阻为R=44Ω的电热丝组成．通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来．求：

（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整．
（2）电热丝R正常工作100s产生的热量；
（3）当滑动变阻器R₂接入电路中的电阻为50Ω时，可使恒温箱的温度保持多高？
（4）在升温的过程中，电阻R₁两端的电压会______（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R₂的滑片，使其接入电路的阻值______ （选填“变大”或“变小”）．

Answer

（1）分析题意可知，工作电路电源与电阻R通过上面两个触点组成电路；
（2）已知电压、电阻和工作时间，利用Q=计算产生的热量；
（3）因电阻R2与电阻R1串联，故电流相等，已知总电压和总电流，根据R=可得总电阻．减去R2的阻值剩下的就是R1此时的阻值；
（4）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值，根据欧姆定律可知，热敏电阻两端的电压减小；
（5）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须调大．
【解析】
（1）如图所示

（2）产生的热量：
Q=t=×100s=1.1×105J；
（3）当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，设此时热敏电阻的阻值为R01，
则R01=-R2=-50Ω=100Ω；
由图可知，热敏电阻为100Ω时对应的温度为50℃，
即恒温箱的温度将稳定在50℃．
（4）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值，根据欧姆定律可知，热敏电阻两端的电压减小；
（5）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须调大．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）电热丝R正常工作100s产生的热量为1.1×105J；
（3）可使恒温箱的温度保持在50℃；
（4）变小；
（5）变大．