小亮设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路。其电路原理图如图甲。电压表量程为0~3V,定值电阻R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为40℃时,电压表的示数为2.4V,求:
(1)当环境温度为40℃时,通过R0的电流;
(2)电源电压;
(3)为保证电路元件安全,电路能测的最高温度。
(1)当环境温度为40℃时,通过R0的电流;
(2)电源电压;
(3)为保证电路元件安全,电路能测的最高温度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/7e8122d1-55c3-4709-b4ad-a327f689985c.png?resizew=278)
更新时间:2024-03-06 21:25:53
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解题方法
【推荐1】如图所示电路中的灯泡L上标有“![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3088c2099211295de775ee33dd1d03fc.png)
”字样。闭合开关
时,灯泡正常发光,此时电流表的示数为
。请你根据这些条件,至少求出3个未知的物理量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3088c2099211295de775ee33dd1d03fc.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641801552936960/2643912566398976/STEM/8030e9b5-211a-41b8-a685-734145ec1945.png?resizew=127)
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【推荐2】如下图所示,电源电压可调,小灯泡L2、L3的电阻为3Ω,(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)闭合开关S2,断开S1、S3,画出此时电路的等效电路图;若此时电压表V2示数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关S1、S2和S3,画出此时电路的等效电路图;若将电源电压调为6V,此时电流表A1示数为3A,求灯泡L1的电阻。
(1)闭合开关S2,断开S1、S3,画出此时电路的等效电路图;若此时电压表V2示数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关S1、S2和S3,画出此时电路的等效电路图;若将电源电压调为6V,此时电流表A1示数为3A,求灯泡L1的电阻。
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【推荐1】如图所示是根据“导体电阻与温度的关系”制成的数字式温度计,该温度计中使用的某种金属材料的阻值随温度t变化的关系是R=(100+t)Ω,其原理图如图所示,其中R′为电阻箱,电源电压恒为1.5V不变.用该电阻作为测温探头,把电流表的相应电流刻度改为温度刻度,就制成了一个“数字式温度计”.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/13/1944658619490304/1945397013479424/STEM/5290073a4e0c4498b412c385b09394e0.png?resizew=516)
(1)若电阻箱阻值R′=150Ω,则电流表表盘上的5mA处应标示的温度值为多少℃?
(2)第(1)题中求出的温度值为该温度计能够测量的最高温度还是最低温度?说出你判断的理由.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/13/1944658619490304/1945397013479424/STEM/5290073a4e0c4498b412c385b09394e0.png?resizew=516)
(1)若电阻箱阻值R′=150Ω,则电流表表盘上的5mA处应标示的温度值为多少℃?
(2)第(1)题中求出的温度值为该温度计能够测量的最高温度还是最低温度?说出你判断的理由.
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解题方法
【推荐2】兴趣小组利用电磁继电器为家用空调设计自动制冷控制装置(如图甲所示),U1恒定为6V,电磁铁A线圈电阻R0的阻值为10Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如表乙所示。闭合S后,当控制电路线圈A中的电流等于或大于15mA时,衔铁B被吸合,受控电路的空调正常工作。求:
(1)空调刚启动工作时热敏电阻R的阻值是多大?此时温度是多少℃?
(2)为节省电能,可将空调启动温度设定为30℃,则控制电路中需再串联一只多少Ω的电阻?
(3)为方便给空调自由设定不同的启动温度,请写出两种对控制电路进行改进的方案。
温度t/℃ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(2)为节省电能,可将空调启动温度设定为30℃,则控制电路中需再串联一只多少Ω的电阻?
(3)为方便给空调自由设定不同的启动温度,请写出两种对控制电路进行改进的方案。
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解题方法
【推荐3】图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它是通过电热丝Rt来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:
(1)将4×10﹣3kg的空气从20℃加热到220℃需要吸收的热量;[c空气=1.0×103J/(kg·℃)]
(2)工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知Rt的额定电压为220V,额定功率为1100W。正常工作时,工作电路的总电流为5.1A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R1接入电路的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃时,将变阻器R1的阻值调为50Ω,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将变阻器的阻值R1调为多少?
(1)将4×10﹣3kg的空气从20℃加热到220℃需要吸收的热量;[c空气=1.0×103J/(kg·℃)]
(2)工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知Rt的额定电压为220V,额定功率为1100W。正常工作时,工作电路的总电流为5.1A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R1接入电路的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃时,将变阻器R1的阻值调为50Ω,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将变阻器的阻值R1调为多少?
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/24/52db96c5-2711-429f-a377-c30489c2eba0.png?resizew=149)
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