Question

小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R₁、可變電阻器R₂等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖1所示．其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；R₁處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明通過實驗測得的R₁的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當(dāng)電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合．
（1）恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在______端．（A、B；C、D）
（2）如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃～150℃，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種：
A．0～100Ω      B．0～200Ω     C．0～1000Ω       D．0～1500Ω
請問應(yīng)選擇哪一個可變電阻器？為什么？計算說明．

Answer 1

【答案】分析：（1）AB端與CD端的不同在于一個是在電磁鐵吸合時工作，一個是在電磁鐵不吸引合時工作，從控制需要入手可分析為什么要將恒溫箱的加熱器接在AB端；
（2）利用串聯(lián)電阻的關(guān)系，結(jié)合圖象可確定要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃～150℃，可變電阻器R₂的阻值范圍．
解答：解：（1）根據(jù)題意，電磁繼電器的銜鐵被吸合時，恒溫箱加熱器停止加熱，因此，應(yīng)將加熱器連接在A、B端；
故答案為：A、B；
（2）應(yīng)選擇B可變電阻器．原因是：
電磁繼電器吸合時的電流為30mA，則控制電路的總電阻為R_總=R₁+R₂===200Ω，
控制90℃時，由曲線圖可知，R₁=50Ω，可變電阻值應(yīng)為R₂=200Ω-50Ω=150Ω，
控制150℃時，由曲線圖可知，R₁=30Ω，可變電阻值應(yīng)為R₂=200Ω-30Ω=170Ω．
所以，要選一個能提供150Ω～170Ω阻值的可變電阻器，選擇B即可滿足上述阻值要求，又能便于調(diào)節(jié)，故選用B即可．
點評：本題中提供的信息較多，問題也具有一定的思維深度，應(yīng)在充分理解題意，明確電磁繼電器結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖示進行解答．本題的突破口是對本裝置工作過程的理解，難點是結(jié)合R₁的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線，來求解可供選擇的可變電阻的規(guī)格．