Question

【题目】如图所示是小丽家卫生间安装的一台电热水器。小丽通过阅读使用说明书了解到：热水器包括控制电路和工作电路两部分，图1为恒温水箱电路结构示意图。控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），其阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0．2A时衔铁被吸下；工作电路：R2为电热器，上面标有“220V 1000W”的字样，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。求：

（1）按要求连接好工作电路；

（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少？

（3）水箱内装有质量为6kg、20℃的水，电热器正常工作20min后自动停止加热，求电热器的加热效率；

Answer 1

【答案】（1）连线见下图

（2）28Ω （3）84%

【解析】试题分析：（1）电磁继电器工作电路的连接。由题知，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R2与红灯的并联电路，连接图见上。

（2）根据图示可知，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；

由I=UR可知，当电路电流为0．2A时，控制电路的总电阻：

因为R1与R0串联，所以R0接入电路的阻值：R0=R-R1=60Ω-32Ω=28Ω

（3）水吸收的热量：

电流做的功：W=Pt=1000W×20×60s=1．2×106J

电热器的加热效率：