Question

圖a是某同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表格所示．已知繼電器的線圈電阻R₀為10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變．電流表O～30mA量程接入電路，圖b是電流表表盤．當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調電路正常工作．

溫度t/℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40
電阻R/Ω	600	550	500	450	420	390	360	330	300

（a）該同學將電流表改成了溫度表，通過計算并在圖中標出表盤上25℃的位置．
（b）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，電路中要串聯多大電阻？
（c）為了給空調設定不同的啟動溫度，請你提出一種可行的、調節(jié)方便的措施．（改變電阻除外）

Answer 1

分析：（1）串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和．
（2）在表格中找到25℃時電阻R的阻值，求出總電阻，根據電源電壓求出電流，就是表盤上25℃的位置．
（3）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，根據電源電壓和啟動電流求出電路的總電阻，找到30℃時電阻R的阻值，即可求出要串聯的電阻值．
（4）為了給空調設定不同的啟動溫度，就是改變電磁鐵磁性的強弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強系數、改變線圈的匝數、電路中串聯一個滑動變阻器等等．

解答：解：（1）電路中電阻R和R₀串聯在電路中，有表格中找到25℃時電阻R=390Ω，R₀=10Ω，
所以總電阻R_總=R+R₀=390Ω+10Ω=400Ω，
I=

U

R總

=

6V

400Ω

=0.015A=15mA，
25℃應該標在15mA處如右圖；
（2）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，電源電壓是6V，電阻是R_總=

U

I

=

6V

0.015A

=400Ω，
30℃時電阻R=360Ω，R₀=10Ω，
∴R_串=R_總-R-R₀=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω．
答：使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，電路中要串聯30Ω的電阻．
（3）為了給空調設定不同的啟動溫度，就是改變電磁鐵磁性的強弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強系數、改變線圈的匝數、電路中串聯一個滑動變阻器等等．
故答：使用滑動變阻器改變電路中的電流，從而達到改變電磁鐵磁性的目的．（答案不唯一）

點評：（1）掌握串聯電路的電流、電壓、電阻的特點．
（2）掌握根據歐姆定律進行計算．
（3）掌握電磁繼電器的構造、原理．