Question

如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器．热敏电阻R₁（安装在恒温箱内）、可变电阻器R₂、低压电源、开关等组成，R₁的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R₂=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：

（1）电磁继电器中电磁铁上端是_____极．（填“N”或“S”）

（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变_____，加热电路会因此被_____（填“接通”或“断开”）

（3）调节可变电阻器使得R₂′=170Ω，恒温箱内温度升高到____摄氏度时，加热电路被断开．

（4）整个装置在设计上有何不足之处_____．

Answer

N 强 断开 130℃ 电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响

【解析】

（1）首先判断螺旋管上电流的方向，向右的，再根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极；

（2）由图甲知，控制电路中，R1、R2和电磁铁串联在电路，由图象乙知，R1的阻值随温度升高而减小，所以恒温箱内温度不断升高时，R1的阻值减小，控制电路中总电阻变小，由欧姆定律知控制电路中电流变大，所以电磁铁的磁性变强，电磁铁吸下衔铁，加热电路会断开；

（3）由图象知，当恒温箱温度升高到50℃时，R1=90Ω，

由串联电路特点知此时控制电路的总电阻：

R总=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，

因为控制电路中电磁铁吸合电流是相同的，即电路的总电阻不变，当R2′=170Ω时，

R1′=R总﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，

由图象知，此时恒温箱内的温度为130℃，即恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开；

（4）由题知，每次工作时，恒温箱控制的只是一个固定的温度值，使用过程中，恒温箱内温度只允许在这个值附近．电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响。