某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙

某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙

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某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示.电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220V,440W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合.求:

(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1min内产生的热量是多少?
(2)若浴室中的温度不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值是多少?
(3)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?
答案
(1)2.64×104J;(2)10V;(3)23℃~32℃.
解析

试题分析:(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,利用Q=W=Pt求出每盏灯泡在1min内产生的热量。
每盏灯泡正常工作时的功率P=440W,在1min内产生的热量:
Q=W=Pt=440W×60s=2.64×104J。
(2)先从图乙中找出温度为40℃时热敏电阻的阻值,然后利用串联电路电阻规律算出总电阻,最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值。
当R1温度为40℃时,由图乙可知其阻值R1=170Ω;R1和R0串联,R=R1+R0=170Ω+30Ω=200Ω。
控制电路的最小电压为:U1=I1R=0.05A×200Ω=10V。
(3)当电流为50mA时和当电流等于40mA时,利用R=分别求出总电阻,利用串联电阻的特点求热敏电阻R1的大小,对应图象找出温度值,从而得到浴室内温度的变化范.
当电流为I=50mA=0.05A时,由I=可得:控制电路的总电阻
R=
热敏电阻R1=240Ω﹣30Ω=210Ω,由图可得对应的温度为32℃;
当电流为I′=40mA=0.04A时:
因R/=,则R1′300Ω﹣30Ω=270Ω,由图乙可得对应的温度为23℃;
所以,室内温度可控制在23℃~32℃范围内.
举一反三
如图所示的电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡亮度会   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电压表示数会    (选填“变大”、“变小”或“不变”).

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电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用.经过机房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路.为了确定短路的具体位置,机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行量.已知电话线由两根导线并排而成,该用户家到机房的电话线长5km,设单根电话线每米的电阻为3×10﹣3Ω,测量时电压表示数为12V,电流表示数为1A,若只考虑电话线的电阻,求:

(1)该用户到机房单根电话线的电阻值;
(2)短路位置到机房的距离s;
(3)测量时电路消耗的功率.
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如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向移动的过程中
A.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V1的示数不变,电路消耗的总功率变大
D.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变大

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如图,电源电压为12V,L是“12V 6W”的灯泡,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。

(1)滑动变阻器的滑片在最左端,当三个开关都闭合时的电流表示数比断开S2、闭合S、S1时变化了1A,求R2的电阻。
(2)改变电流表量程,滑动变阻器的滑片在最右端,闭合S、S2,断开S1,电流表示数为0.2A,求滑动变阻器的最大电阻。
(3)滑动变阻器的滑片在中点,闭合S、S1,断开S2,灯泡电阻按不变计算,求灯泡的实际电功率。
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如图所示的电路中,当滑片向左滑动时,两电表的示数变化及灯泡L的亮度变化正确的是(  )
A.表变大,表变小,灯L变暗B.表变小,表变大,灯L变亮
C.表变大,表不变,灯L亮度不变D.表变小,表不变,灯L亮度不变

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