Question

13．王同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示，將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方．當環境溫度正常時，指示燈亮；當環境溫度超過某值時，警鈴響．圖乙是熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的圖象．

（1）根據甲、乙兩圖可以判斷，圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱B相連．（選填“A”或“B”）
（2）當環境溫度為20℃時，由圖可知：熱敏電阻阻值為120Ω
（3）圖甲中繼電器的供電電壓U₁=1.5V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R₀為10Ω，當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，請計算說明，環境溫度在什么范圍內時，警鈴報警．

Answer 1

分析 （1）由題干中“當環境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；
（2）由圖判斷當環境溫度為20℃時熱敏電阻阻值；
（3）由題干中“當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結合歐姆定律、串聯電阻規律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應的溫度范圍．

解答 解：（1）從圖乙中得出溫度升高，R的阻值變小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強，吸引銜鐵接觸觸點B，此時警鈴響，說明B與C相連；
（2）由圖乙知，當環境溫度為20℃時，由圖可知：熱敏電阻阻值為120Ω；
（3）當線圈中的電流I≥50mA=0.05A時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，
則控制電路的總電阻最大：
R_總=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.05A}$=30Ω
因此熱敏電阻最大：
R=R_總-R₀=30Ω-10Ω=20Ω
由圖乙可知，溫度t≥100℃時，警鈴報警．
答：（1）根據甲、乙兩圖可以判斷，圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱B相連；
（2）當環境溫度為20℃時，由圖可知：熱敏電阻阻值為120Ω
（3）當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，環境溫度在，溫度t≥100℃時，警鈴報警．

點評 本題既考查電磁繼電器原理和歐姆定律的運用及串聯電路的規律，關鍵是從圖中獲取有關的信息，綜合性比較強，解題時要仔細分析．