小明为家电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示，R1是一个热敏电阻，（置于热水器内）其阻值随温度的变化关系如表所示，表二是这个电热水器的铭牌，已知继电器线圈电阻R0为12Ω

Question

小明为家电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示，R₁是一个热敏电阻，（置于热水器内）其阻值随温度的变化关系如表所示，表二是这个电热水器的铭牌，已知继电器线圈电阻R₀为12Ω，左边控制电路电源的电压U₀为6V不变．当继电器线圈R₀中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开． 表一 

温度t/℃	10	20	30	40	50	60	70	80
电阻R1	60	42	30	20	15	10	8	6

表二

容量	60L	额定电压	220V
额定电压	0.75MPa	额定功率	2000V

（1）电磁继电器中的铁芯应用___（选择软铁棒或铜棒）制成，电磁铁上端的为___极．
（2）若到达设定的最高温度时，线圈R₀中的电流为0.3A，衔铁被吸下，电热水管中电路被断开，则设定的最高温度是多少℃？
（3）当水温降到一定温度时，热水器会重新启动加热到上述最高温度时停止，在热水器中装满水且没有水放出的情况下，热水器重新启动加热一次的时间为15min，若热水器的效率为84%，则重新加热前的水温t₀是多少？

Answer 1

（1）电磁继电器中的铁芯应为磁性材料，故铁芯时由软铁棒制成的；
弯曲的四指指向电流的方向，大拇所指的方向为电磁铁的N极，因此电磁铁上端的为S极；
（2）由I=(U)/(R)可知，R=(U0)/(I)=(6V)/(0.3A)=20Ω，
R₁=R-R₀=20Ω-12Ω=8Ω；
根据表一可知，此时对应的温度为70℃，因此设定的最高温度为70℃；
（3）根据表二中的数据可知，电热水器的额定功率为2000W，则热水器工作15min消耗的电能：W=Pt=2000W×15×60s=1.8×10⁶J；
由η=(Q吸)/(W)可得，Q_吸=ηW=84%×1.8×10⁶J=1.512×10⁶J；
由ρ=(m)/(V)可得，水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×60×10^-3m³=60kg；
由Q_吸=cm△t可得，△t=(Q吸)/(cm)=(1.512×106J)/(4.2×103J/(kg•℃)×60kg)=6℃；
故重新加热前的水温：t₀=70℃-6℃=64℃．
答：（1）软铁棒；S；
（2）设定的最高温度是70℃；
（3）重新加热前的水温是64℃．