某項目化學習小組開展“自制熱水器”活動,大家一起討論制定了如表1的項目成果評價表。
表1 項目成果評價表(節(jié)選)
指標 |
優(yōu)秀 |
良好 |
待改進 |
指標一 |
既能調節(jié)水溫,又能調節(jié)水位 |
能調節(jié)水位和水溫中的一項 |
不能調節(jié)水位和水溫 |
指標二 |
水位上升到一定高度時能自動加熱(防干燒) |
注水同時開始加熱 |
需要手動控制加熱 |
【設計產品】如圖甲所示為小明設計“電熱水器”的原理模型,工作電路分為注水系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。如圖乙所示為“電熱水器”模型,力敏電阻R
1、R
2位于水箱底部,熱敏電阻R
3和電熱絲R
4位于水箱內部。
?
兩個力敏電阻R
1、R
2的阻值隨水位h變化如下表所示:
h/厘米 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
R1/Ω |
3 |
7 |
11 |
15 |
20 |
26 |
33 |
42 |
50 |
R2/Ω |
15 |
24 |
34 |
47 |
60 |
73 |
89 |
103 |
120 |
【工作原理】當開關S
1和S
2都閉合后:
電磁鐵1將銜鐵a上吸與觸點A結合,注水系統(tǒng)開始工作,水位開始上升;電磁鐵2將銜鐵b上吸與觸點B分開,加熱系統(tǒng)停止工作。
當電磁鐵2中的電流小于或等于0.04安,銜鐵b下落,加熱系統(tǒng)開始工作,此時水位繼續(xù)上升。
當電磁鐵1中的電流小于或等于0.2安時,銜鐵a下落,注水系統(tǒng)停止工作,水位保持不變。此時,電熱絲繼續(xù)加熱。
當電磁鐵2中的電流大于或等于0.05安時,銜鐵b上吸,加熱系統(tǒng)停止工作。
(1)在圖甲的控制電路中,當開關S
1閉合時,電磁鐵1和電磁鐵2的連接方式是
并聯(lián)
并聯(lián)
(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。
(2)調試產品:電源電壓U
1為4伏,請計算該熱水器能保持的水溫范圍(彈簧和線圈電阻均忽略不計)。
(3)評價產品:根據指標一,該電熱水器評為待改進,請?zhí)岢鲆环N改進方法使指標達到良好或優(yōu)秀(可采用文字或畫圖的方式進行說明)。