Question

根據(jù)國(guó)際泳聯(lián)規(guī)定，泳池的水溫應(yīng)該控制在25℃到27℃之 間，北京奧運(yùn)會(huì)中“水立方”彰顯“科技奧運(yùn)”理念，引進(jìn)科技手段，將水溫精確地控制在人體最適宜的26.5℃到26.9℃ 之間．如圖甲是泳池水溫自動(dòng)控制電路，其中熱敏電阻作為感應(yīng)器探測(cè)水溫，其阻值與溫度之間滿足關(guān)系：R₁= -5Ω/℃t+500Ω（0℃<t<50℃），定值電阻R₂的阻值為4Ω，R為加熱水溫的發(fā)熱電阻，銜鐵只有在不小于5N吸引力 的作用下才能動(dòng)作，電磁鐵產(chǎn)生的吸引力與電磁鐵中電流的關(guān)系如圖乙所示．
（1）在給池水加熱的過(guò)程中，發(fā)熱電阻在2min內(nèi)給池水提供 1.2×10¹⁰J的熱量，則工作電路中發(fā)熱電阻R的功率應(yīng)為多少？
（2）為了把溫度控制在26.5℃到26.9℃之間，設(shè)定在水溫低 于26.8℃時(shí)停止加熱，則控制電路中電源電壓U₀應(yīng)為多少？（螺線管電阻不計(jì)）
（3）為了便于工作人員觀察發(fā)熱電阻是否在加熱，請(qǐng)你在圖中畫出改進(jìn)電路，并說(shuō)明發(fā)熱電阻是否在加熱的判斷方法.

Answer 1

解：
（1）P==10⁸ W；
（2）在水溫為26.8℃時(shí)，熱敏電阻的阻值R₁=-5Ω/℃× 26.8℃+500Ω=366Ω，此時(shí)要停止加熱，控制電路中的電流應(yīng)為100mA，則控制電路中的電源電壓U₀=I（R₁+R₂）=0.1A×（366Ω+4Ω,）= 37V.
（3）用一個(gè)發(fā)光二極管或指示燈與發(fā)熱電阻并聯(lián)，當(dāng)二極管或指示燈發(fā)光時(shí)，說(shuō)明發(fā)熱電阻在給池水加熱．