根据国际泳联规定,泳池的水温应控制在25℃到27℃.北京奥运会中“水立方”彰显了“科技奥运”理念,将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间.如图甲是泳

发布时间:2020-08-09 11:14:40

根据国际泳联规定,泳池的水温应控制在25℃到27℃.北京奥运会中“水立方”彰显了“科技奥运”理念,将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间.如图甲是泳池水温自动控制电路,其中热敏电阻Rt作为感应器探测水温,其阻值与温度之间满足关系:Rt=-5t+500(Ω)(0℃<t<50℃),定值电阻R0的阻值为4Ω,R为加热水温的发热电阻,衔铁只有在不小于5N吸引力的作用下才能动作.电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流的关系如图乙所示.
(1)在给池水加热的过程中,发热电阻R在2min内给池水提供了1.2×108J的热量,则工作电路中发热电阻R的功率应为多少?
(2)为了把温度控制在26.5℃到26.9℃之间,设定在水温低于26.8℃时自动加热,在水温达到26.8℃时停止加热,则控制电路中电源电压U0应为多少?(电磁铁线圈电阻不计)
(3)为了便于工作人员观察发热电阻R是否在加热,请你指出图甲电路应如何改进?

网友回答

解:(1)发热电阻R的功率P====1×106W.
(2)水温为26.8℃时,热敏电阻阻值Rt=-5t+500=-5×26.8+500=366(Ω).
此时要停止加热,电磁铁的吸引力恰好要达到5N才行,
由图象可知,当F=5N时,电磁铁中的电流为I=100mA,
又因为R0=4Ω,电源电源U0=I(Rt+R0)=0.1A×(366Ω+4Ω)=37V.
(3)用一个发光二极管与发热电阻R并联;当发光二极管发光时,说明在给池水加热.
答:(1):(1)工作电路中发热电阻R的功率应为1×108W.
(2)控制电路中的电源电压U0为37V.
(3)用一个发光二极管与发热电阻R并联;当发光二极管发光时,说明在给池水加热.
解析分析:(1)发热电阻的功率可通过电功率公式P=求出;
(2)根据热敏电阻阻值与温度的关系,可求出热敏电阻的阻值.
从图乙中可读出当F为5N时电流的大小,又知道R0的阻值为4Ω,最后可根据公式U=IR求出电压的大小.

点评:解决此题所用到的知识本身并不是特别难,其真正的难点在于搞清题意,找出已知量与要求量的关系,从而找到突破口.如利用设定的26.8℃可求出热敏电阻阻值,知道通过5N的吸引力去从图象中找出电流的大小等,这都是对我们理解能力的考验.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!