我市某科技制作小组的同学学习了电与磁的知识后,给普通家用浴霸设计了一个温度自动控制装置,以防止扳动开关造成触电事故,如图甲所示,其中有某种材料制成的电阻R1其阻值会随

发布时间:2020-08-12 06:56:28

我市某科技制作小组的同学学习了电与磁的知识后,给普通家用浴霸设计了一个温度自动控制装置,以防止扳动开关造成触电事故,如图甲所示,其中有某种材料制成的电阻R1其阻值会随着温度的变化而变化,当温度低于或等于0℃,其阻值始终为200Ω,但当温度高于0℃时,其阻值随温度的变化曲线如图乙所示.已知甲图中电磁线圈的电阻忽略不计,定值电阻R0=50Ω,电流表的量程为0~30mA,电源电压U1恒为6V,浴霸共安装2只“220V、1000W”的灯泡.当闭合开关S,磁控开关的磁性弹片相吸合,浴霸电路开始工作,而当通过线圈的电流≤10mA磁性弹片断开,浴霸电路停止工作.求:

(1)每只灯泡的电阻
(2)浴霸电路正常工作10min,所消耗的电能
(3)如果将图甲中的电流表刻度盘改为温度刻度盘,电流表变成温度表,则该温度表能够显示浴室的最高温度是多少?

网友回答

解:(1)根据P=可得,灯泡的电阻:
RL===48.4Ω;
(2)灯泡正常发光时的功率为1000W,
浴霸电路正常工作10min,所消耗的电能:
W=2Pt=2×1000W×10×60s=1.2×106J;
(3)根据题意可知,当通过线圈的电流为10mA时浴霸停止工作,此时浴室的温度最高,
根据欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R===600Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴R1的阻值:
R1=R-R0=600Ω-50Ω=550Ω,
由乙图可知,对应的温度为32.5℃.
答:(1)每只灯泡的电阻为48.4Ω;
(2)浴霸电路正常工作10min,所消耗的电能为1.2×106J;
(3)该温度表能够显示浴室的最高温度是32.5℃.
解析分析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出每只灯泡的电阻;
(2)灯泡正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出10min浴霸消耗的电能;
(3)根据题意可知,当通过线圈的电流为10mA时浴霸停止工作,此时浴室的温度最高,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出R1的阻值,再由图乙可知浴室的最高温度.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用,关键是知道当通过线圈的电流为10mA时浴室的温度最大并能从图象中读出对应的温度.
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