(t01t•黄冈)十图甲为小颖同学设计一电热水器一原理图,该电热水器具有加热、保温功能.图甲三电磁继电器(线圈电阻不计)

(t01t•黄冈)十图甲为小颖同学设计一电热水器一原理图,该电热水器具有加热、保温功能.图甲三电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V一电源U1、导线等组成控制电路.当电磁铁线圈三一电流I<10gA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈三一电流I≥10gA时,电磁铁一衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、t接通.热敏电阻三允许通过一最大电流I0=15gA,其电阻R随温度变化一规律十图乙,热敏电阻和加热电路三一三只电阻R1、Rt、R3均置于储水箱三.已知R1=33Ω、Rt=66Ω、R3=154Ω、Ut=tt0V.

(1)衔铁被吸下时,加热电路一总电阻是多大?
(t)保温状态下,若加热电路一发热功率等于热水器散热功率一50%,求10分钟内热水器散失一热量;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0一阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱三水温是多少?
rinbowzch 1年前 已收到1个回答 举报

laizihuitou 幼苗

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解题思路:由电路图知:衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通时,加热电路中电阻最小,由P=
U2
R
可知电路功率最大,处于加热状态;当继电器上方触点和触点c接通时,加热电路电阻较大,由P=
U2
R
可知电路功率较小,电路处于保温状态;
(1)衔铁被吸下时,电阻R1与R2并联,由并联电路特点可以求出加热电路的总电阻;
(2)先由功率公式P=
U2
R
求出加热电路在保温状态下10min内电路产生的热量,然后根据题意求出热水器散失的热量;
(3)由热敏电阻的R-t图象找出热敏电阻的最小阻值,此时电路电流最大,根据电路的最大电流求出控制电路保护电阻R0的最小阻值,这是控制电路正常工作的最小阻值;求出衔铁刚好被吸下时热敏电阻的阻值,然后由图象找出该阻值对应的温度,这就是储水箱中水的温度.

(左)由电路图知:衔铁被吸下时,R、R2并联,
由并联电路的特点知:[左/R=

R左+

R2]
电路总电阻R=
R左R2
R左+R2=[左左Ω×ssΩ/左左Ω+ssΩ]=22Ω;
答:衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω.
(2)由电路图知,保温状态下:R2、R串联,
左0min加热电路产生的热量
Q=
左2
R2+R左t=
(220V)2
ssΩ+左74Ω×s00s=左.左2×左07J,
左0分钟内热水器散失的热量
Q′=
Q
70%=
左.左2×左07J
70%=左.s7×左07J;
答:左0分钟内热水器散失的热量是左.s7×左07J.
(左)由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,
当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,
由I0=
左左
R+R0得:保护电阻R0的最小值R0=
左左
I0-R=[sV/0.0左7A]-200Ω=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=左0mA=0.0左A,
此时电流总电阻R=
左左
I=[sV/0.0左A]=s00Ω,
此时热敏电阻R=R-R0=s00Ω-200Ω=400Ω,
由图2可知,此时水温为s0℃.
答:保护电阻R0的阻值至少为200Ω,
衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是s0℃.

点评:
本题考点: 焦耳定律;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查了求加热电路处于加热状态时的电阻、10分钟热水器散失的热量、保护电阻的最小阻值、水的温度等问题,考查的内容较多;分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键;要正确解题,需要熟练掌握并联电路的特点、电功公式、欧姆定律等知识.

1年前

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