Question

【題目】小明家的飲水機(jī)具有自動加水和加熱兩種功能，燒水時，先按一下加水按鈕，自吸泵把水從水桶抽到壺內(nèi)，當(dāng)壺內(nèi)水位達(dá)到規(guī)定容量時，自吸泵自動停止抽水；再按一下加熱按鈕，加熱裝置將對壺內(nèi)的水加熱。如圖所示．“控制電路”中的熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的曲線如圖所示．電磁鐵線圈電阻可忽略不計，“飲水機(jī)”共安裝有2根加熱電熱絲和一根保溫電熱絲，當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，使加熱電路斷開，保溫電路工作。當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA時，繼電器的銜鐵被釋放，使加熱電路閉合．電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，飲水機(jī)的參數(shù)如表所示已知水的比熱容c水=4.2×103 J/（kg· ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，電熱水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如表.

（1）電磁繼電器的接線柱________（M/N）應(yīng)與家庭電路的火線相連。

（2）如果自吸泵抽水效率為60%，求自吸泵將1.2 L水提升0.5 m消耗的電能_____.

（3）加熱電路中2根“220V 600W”電熱絲的合理連接方式是___________（ 并聯(lián)/串聯(lián)）

（4）為了實現(xiàn)溫度控制，飲水機(jī)加熱電熱絲（圖中未畫出）應(yīng)該選擇接在以下的____。

A．AD端B. BC端 C. AB端 D. CD端

（5）假設(shè)飲水機(jī)內(nèi)水溫達(dá)到90℃時，溫控電路就將電路切換到保溫狀態(tài)，此時滑動變阻器的阻值為__________Ω。

（6）現(xiàn)將滑動變阻器R2的阻值適當(dāng)調(diào)小，則該飲水機(jī)的保溫范圍將比原來____（大/小）.

Answer 1

【答案】M 10J 并聯(lián) C 70 小

【解析】

（1）由于開關(guān)控制火線，而電磁繼電器銜鐵相當(dāng)于開關(guān)，所以，電磁繼電器的接線柱M應(yīng)與家庭電路的火線相連；

（2）由知道，1.2L水的質(zhì)量是：m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 ×1.2×10-3m3 =1.2kg，

如果自吸泵抽水效率為60%，則η=，

所以，自吸泵將1.2L水提升0.5m消耗的電能是：=10J；

（3）根據(jù)題意知道，當(dāng)繼電器的銜鐵被吸合，使加熱電路斷開，保溫電路工作；當(dāng)繼電器的銜鐵被釋放，使加熱電路閉合，所以，加熱電路與保溫電路是并聯(lián)關(guān)系，而安裝的2根加熱電熱絲工作時為了互不影響，也應(yīng)是并聯(lián)關(guān)系。

（4）當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，使加熱電路斷開，保溫電路工作，由圖1知道CD端接保溫電熱絲；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA時，繼電器的銜鐵被釋放，使加熱電路閉合，由圖1知道AB端應(yīng)接2根“220V 600W”的電熱絲（表示其額定電壓為220V），又由表中數(shù)據(jù)知道，加熱功率為1200W，故每根電熱絲正常工作的功率為600W；

（5）由圖2知道，當(dāng)飲水機(jī)內(nèi)水溫達(dá)到90℃時，熱敏電阻R1 =50Ω，由于當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，使加熱電路斷開，保溫電路工作，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律知道，此時電路的電流是：=0.05A，解得此時滑動變阻器的阻值是：R滑 =70Ω；

（6）現(xiàn)將滑動變阻器R2 的阻值適當(dāng)調(diào)小，由于加熱和保溫切換時的電流大小均不變，由歐姆定律知道，總阻值R不變，由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律知道，R=R2 +R1，所以，當(dāng)R2 增小時，加熱和保溫切換時的R1均增大，但兩狀態(tài)之間R1的變化量相等，由圖2知道保溫范圍變小了。