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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壺內的水先煮沸后才設置自動恒溫;②恒溫的溫度可以手動調節(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,要使壺內水溫從恒溫50℃調節(jié)至恒溫70℃,R1阻值需適當調
(填“大”或“小”)。
【答案】減??;>;大
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/14 8:0:9組卷:76引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.浙江省實施“清涼工程”,為每個教室安裝了空調。為落實節(jié)能降耗,某同學設計并安裝了如圖甲的自動控制模擬電路,實現(xiàn)當氣溫升至30℃時,銜鐵才能被電磁鐵吸下,接通空調線路。熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化情況如圖乙。
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    (1)R1的阻值隨溫度的升高而
    。
    (2)請計算銜鐵被吸下所需要的電流大小。
    (3)實際使用中發(fā)現(xiàn):當氣溫在30℃上下波動時,空調線路會頻繁接通和斷開,影響空調的正常使用。因此該同學在圖甲的基礎上增加了一個定值電阻R0(如圖丙),實現(xiàn)了空調線路接通后,氣溫降低至a℃以下時才自動切斷,回升至b℃后才重新接通。已知R0的阻值為60Ω,請計算a與b的大小。(電路改進前后,銜鐵剛被吸下時,電磁鐵線圈中的電流大小不變;線圈電阻忽略不計。)
    發(fā)布:2024/9/11 2:0:8組卷:66引用:1難度:0.5
  • 2.小萌想利用電磁繼電器制作一個體重報警裝置,想要達到的效果是當體重超過一定值以后電鈴會響,反之則顯示綠燈。
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    (1)力敏電阻R0的阻值與所受壓力的關系如圖甲所示,則由圖甲可得出力敏電阻R0的阻值隨所受壓力的增大而
    。(填“增大”或“減小”)
    (2)根據(jù)要求請將答題紙上的圖乙工作電路連接完整。
    (3)控制電路電源電壓為24V,當電流達到20mA時電磁鐵將銜鐵吸下,電鈴發(fā)出聲響。如果此時滑動變阻器接入電阻為800Ω,則站在力敏電阻上的學生質量至少是多少千克?
    (4)如果要設計更大體重的學生站在力敏電阻R0上才會使電鈴發(fā)出聲響,請你寫出兩種可行的辦法:
    發(fā)布:2024/9/12 0:0:8組卷:195引用:3難度:0.5
  • 3.項目小組設計了一個電路,來模擬圖甲中智能家居的觀影功能:當人坐在沙發(fā)上時,電視自動開啟,窗簾自動閉合。模擬電路如圖乙,電燈模擬電視,窗簾電動盒內有電動機,當電動機逆時針轉動,可帶動轉輪上的繩索和固定扣,使窗簾沿水平滑軌相向移動,實現(xiàn)窗簾閉合,并自動停止電機運行。已知壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化如圖丙所示。
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    (1)當一定質量的重物放置在壓敏電阻R1上時,此時控制電路中電磁鐵L吸引右側兩個帶彈簧的滑動開關碰觸不同的靜觸頭(包括K1、K2、K3、K4,固定裝置省略)實現(xiàn)工作電路中的電燈亮起,窗簾關閉。則工作電路中的開關a、b分別要連接靜觸頭
    。
    (2)若家庭實際使用時,窗簾的總質量為12千克、總寬度為5米(含左右相同的兩幅);質量為50千克的人坐在沙發(fā)上時,電視亮起,窗簾電動機自動工作勻速拉動窗簾,經(jīng)過15秒實現(xiàn)兩幅窗簾閉合。已知電視機的功率為100瓦;窗簾電機電能轉化為有效的機械能的效率為60%;窗簾水平滑軌所受摩擦力與窗簾的總質量成正比,部分關系如表所示,請計算上述15秒內工作電路消耗的總電能。
    窗簾的總質量(kg) 15 10 5
    橫桿摩擦力(N) 30 20 10
    (3)在該模擬電路的壓敏電阻R1上放置質量更小的物體,來演示體重更小的小孩坐在沙發(fā)上觀影,結果無法實現(xiàn)智能化功能。為達成智能家居設計的迭代升級,請選擇下列一項針對模擬電路的可行改進方案,并說明其合理性:

    A.將滑動變阻器Rp的滑片向左移
    B.減小控制電路的電源電壓U′
    C.增加控制電路電磁鐵匝數(shù)
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:88引用:1難度:0.5
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