如图甲是某电热水器的电路图．其中U=3V，R2为可调电阻；R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；R3为电阻丝加热器；R1和R3均置于水箱中，继电器线圈电阻忽略不计．当继电器

Question

如图甲是某电热水器的电路图．其中U=3V，R₂为可调电阻；R₁为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；R₃为电阻丝加热器；R₁和R₃均置于水箱中，继电器线圈电阻忽略不计．当继电器线圈中的电流达到0.04A时，继电器的衔铁会被吸下．

（1）热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值R₁将___（选填“变大”、“变小”或“不变”）．工作电路中的a端应接___线（选填“火”或“零”）．
（2）当继电器线圈中的电流为0.03A，指示灯___灯发光（选填“红”或“绿”）．
（3）如果将热水器中的最高水温设置为80℃，R₂的阻值应该调至多大？R₁在1min内产生的热量是多少？

Answer 1

（1）由图象可知，热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值R₁将变小；
为了用电的安全，开关应控制火线，衔铁相当于开关，故a接火线；
（2）当继电器线圈中的电流达到0.04A时，继电器的衔铁会被吸下；此时的电流为0.03A，衔铁不会被吸下，红灯和R₃的并联电路接通，红灯亮；
（3）当继电器线圈中的电流达到0.04A时，由I=(U)/(R)可知，控制电路总电阻：R_总=(U)/(I)=(3V)/(0.04A)=75Ω；
由图示图象可知，80℃时R₁的阻值为15Ω，
则R₂的阻值为R₂=R_总-R₁=75Ω-15Ω=60Ω；
R₁在1min内产生的热量为：Q=I²R₁t=（0.04A）²×15Ω×60s=1.44J．
答：（1）变小；火；
（2）红；
（3）如果将热水器中的最高水温设置为80℃，R₂的阻值应该调至60Ω；R₁在1min内产生的热量是1.44J．