科技小組開展設計一款“加熱恒溫水壺”項目活動,過程如下:
【明確問題】小組同學經(jīng)“頭腦風暴”后提出,電路設計需實現(xiàn)以下功能,并提出具體標準:①壺內(nèi)的水先煮沸后才設置自動恒溫;②恒溫的溫度可以手動調(diào)節(jié)。
【方案設計】根據(jù)標準,小組討論后,初步設計了如圖甲的方案,閉合開關S0,電熱絲R0開始工作,燒水至沸騰后,再閉合S1,手動調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,設置恒定溫度。當水溫高于設定值時,銜鐵被吸下,停止加熱;當溫度低于設定溫度時,銜鐵彈回,接通電路,開始加熱,從而實現(xiàn)自動恒溫。
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(1)按照設計意圖,需選擇如圖乙熱敏電阻R2,其阻值隨溫度升高而 減小減小。
(2)控制電路中電源電壓U1恒為5V不變,R1為滑動變阻器,線圈電阻忽略不計。線圈中電流低于I=100mA,銜鐵剛好被釋放,在彈簧拉力的作用下,工作電路接通。當恒溫的溫度設置為50℃時,此時滑動變阻器R1接入電路中的電阻為多少Ω?(寫出計算過程)
【方案迭代】有同學認為甲方案不能防“干燒”(即壺內(nèi)水量低于一定值,不能加熱),于是同學設計了如圖丙的方案。壓敏電阻R3可感知壺內(nèi)水量;熱敏電阻R2感知水溫;L1、L2為完全相同的兩個電磁鐵(線圈電阻不計,忽略距離對電磁鐵磁性的影響);當加入水量達到最低水位時,電熱絲工作。請回答下列問題:
(3)要實現(xiàn)防“干燒”功能,加入水量未到最低水位時,L1磁性 >>L2磁性(填“>”、“=”或“<”)。
(4)水沸騰后,要使壺內(nèi)水溫從恒溫50℃調(diào)節(jié)至恒溫70℃,R1阻值需適當調(diào) 大大(填“大”或“小”)。
【考點】電磁繼電器的特點和應用;歐姆定律.
【答案】減??;>;大
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/14 8:0:9組卷:89引用:1難度:0.5
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1.如圖甲所示是某興趣小組設計的家庭燃氣報警器電路示意圖,其中電源電壓保持恒定,R1是由氣敏材料制成的傳感器,其阻值與燃氣(主要成分為甲烷)的濃度的關系如下表:R2為滑動變阻器通過移動滑片P的位置來設定燃氣報警值:兩個小燈泡的額定功率均為6W均能正常工作,該報警器初始設置在3%的燃氣濃度報警,此時電流表的讀數(shù)為0.3A,電磁鐵A恰好能將銜鐵B吸下(電磁鐵線圈阻值忽略不計)
R1阻值與天然氣的關系燃氣濃度 傳感器阻值Ω 0% 55 2% 33 4% 23 6% 20
(2)該報警器初始設置在3%的燃氣濃度報警,測試時,報警器傳感器始終處于3%的燃氣中,閉合開關S,滑動變阻器滑片P從一端移到另一端,測得電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)的關系如圖乙所示,則該報警器在待機時(燃氣濃度為0%)消耗的總電功率為多少?
(3)若想讓上述報警器在燃氣濃度達到2%時就報警,那么該如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,并請簡述其中的科學原理。發(fā)布:2024/12/28 13:0:2組卷:29引用:2難度:0.5 -
2.如圖甲為太陽能路燈的原理圖。白天光線強時,太陽能電池板為蓄電池充電,夜晚光線弱時,蓄電池為電燈供電。電路中的R為光敏電阻,其電阻大小與光照強度關系如圖乙所示。下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/28 13:0:2組卷:45引用:3難度:0.5 -
3.如圖是小寧設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時,電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。
(1)根據(jù)小寧的設計,電鈴應該接在 。(填“AC之間”或“BD之間”)
(2)用久后,電源電壓U會減小,報警時CO最小濃度比設定值 。(填“高”或“低”)
(3)為使該檢測電路在CO濃度更低時報警,可將R2的滑片向 。(填“上移”或“下移”)發(fā)布:2024/12/28 13:0:2組卷:88引用:2難度:0.5