Question

小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示，其

小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示，其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，图乙是小明通过实验测得的R1的阻随随温度变化的关系曲线．电磁继电器的电源两端电压U=6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．（1）当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R1的阻值______，直流控制电路中电流______，电磁继电器的衔铁被吸合．（均选填“增大”“减小”）（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择接在以下的______．A．AB端 B．CD端 C．AC端 D．BC端（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～90℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，应选择______可变电阻器最恰当．A.0～100Ω B.0～200Ω C.0～300Ω D.0～3000Ω（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是______．（5）小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？______．请你提出一种解决的方案______．

Answer 1

（1）当恒温箱内温度达到设定温度或超过最高温度时，需要停止加热工作，衔铁被电磁铁吸引，说明磁性较强，直流电路中的电流较大，是由于热敏电阻的阻值减小的缘故．
（2）加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，CD段的加热丝在加热，温度升高，R₁阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸下衔铁，工作电路停止工作．因此需要接在AB段．故选B；
（3）当设定温度为150℃时，热敏电阻R₁的阻值为30欧．根据欧姆定律，电流I=30mA时电磁继电器的衔铁被吸合，所以总电阻R=

U

I

=

6V

20×10?3A

=300Ω，所以R₂=300Ω-30Ω=270Ω，选项C较合适．
（4）应向右调节滑动变阻器R₂的滑片，使其接入电路的阻值变大或换用电压更低的直流电源；
（5）不足：恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．解决方案：当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合．当低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁．从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的．
故答案为：（1）减小；增大；
（2）B；
（3）C；．
（4）应向右调节滑动变阻器R₂的滑片，使其接入电路的阻值变大或换用电压更低的直流电源
（5）不足：恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．
解决方案：当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合．当低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁．从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的．2