1.  如图甲为小金同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻 R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA 时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA 时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流 I0=15mA, 其电阻R随温度变化的规律如图乙,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知  

(1) 衔铁被吸下时,求加热电路的总功率?
(2) 保温状态下,10分钟电热器产生的热量是多少?
(3) 为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
【考点】
欧姆定律及其应用; 电磁继电器的组成、原理和特点; 电功率计算公式的应用; 焦耳定律的计算公式及其应用;
【答案】

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解答题 普通
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1. 空气过于干燥会对人的身体产生不利影响,专家提示:室内最佳空气湿度值范围为40%至60%。某小组开展“自制空气加湿器”的项目活动,过程如下:

【项目量规】表 1 项目成果评价表

指标

优秀

良好

待改进

自动加湿, 自动调节出雾量, 可设置不同恒湿, 防干烧

自动加湿,自动调节出雾量, 防干烧

自动加湿,自动调节出雾量

【项目设计】如图所示,小科设计的“自制空气加湿器”原理模型。

工作电路:R为湿敏电阻。

控制电路:电磁继电器A和B完全相同(线圈电阻忽略不计);Rn为湿敏电阻,置于加湿器表面,和空气接触,用于探测空气的湿度,其Rn阻值随空气湿度的变化如下表2所示,当空气湿度为某一数值时,L0吸引弹性衔铁使S0断开,同时开关K闭合,接通R0电路;R0为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,当压力为某一数值时,L1 , 吸引弹性衔铁使 S。闭合。

表2:湿敏电阻R3阻值随空气湿度的变化

空气湿度(%)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

湿敏电阻R,阻值(欧)

300

210

150

100

75

50

40

30

25

【项目调试】

(1) 当空气湿度减小时,为了使空气加湿器出雾量自动增大,工作电路中,湿敏电阻R的阻值随空气湿度变化的图像应为____。 A. B. C. D.
(2) 控制电路中电源电压恒为3伏,自制空气加湿器水箱中加入适量水,L0吸引弹性衔铁使S0闭合,当空气湿度升高至50%以上时,L0恰好能吸引弹性衔铁使Sₙ断开,当空气湿度降低为40%以下时,Sₙ又自动闭合,K自动断开,请计算 R0的阻值。(写出计算过程)
(3) 【项目评价】

根据表 1 项目成果评价表,对小科设计的“自制空气加湿器”原理模型进行评价,你认为该项目被评为哪种指标等级,阐述理由并提出修改建议。

解答题 困难