校本课程《陶艺》课上,烧制不同的陶、瓷作品需要不同的温度。为了能满足上述要求小明设计了一个电热式烧制炉的电路模型(如图甲所示)。工作电路:S
1为电源开关;S
2为衔铁的同步开关(电磁继电器吸下衔铁时S
2同时断开);烧制炉的加热元件由阻值为48.4欧的R
1和阻值为193.6欧的R
2两个发热电阻组成。闭合S
1和S
2 , 烧制炉开始工作,先高功率升温,后保温期间能自动实现高功率、低功率两档切换。控制电路:烧制炉利用温差电源控制炉内温度达成恒温烧制。温差电源的热点(T
1点)放在炉中,冷点(T
2点)放在低温恒温箱中,其提供的电压与T
1、T
2两点间的温度差关系如图乙所示。当温差电源使电磁继电器的电流达到0.015A时,电磁铁恰好能将弹性衔铁吸下,同时S
2断开;一段时间后,温度降到预设值以下,释放弹性衔铁,同时S
2闭合;如此反复,直至恒温烧制结束。
(1)当S1和S2刚闭合时,工作电路中的两电阻的工作状态是____。
A.仅R1工作 B.R1与R2串联工作
C.仅R2工作 D.R1与R2并联工作
【答案】D
(2)烧制炉烧制某陶瓷作品时,工作电路的高功率和低功率随时间变化如图丙所示,则烧制炉完成本次工作消耗的电能共为多少?
【答案】低功率工作,两电阻串联:
高功率工作,两电阻并联:
低功率工作时间:t低=40min+40min=2h
高功率工作时间:t高=60min+20min+20min+20min=2h
低功率工作消耗的电能:W低=P低t低=0.2KW×2h=0.4kW·h
高功率工作消耗的电能:W高=P高t高=1.25Kw×2h=2.5kW·h
工作消耗的总电能:W总=W低+W高=0.4kW·h+2.5kW·h=2.9kW·h
(3)控制电路通过改变R0接入电路的阻值,实现改变烧制炉内的烧制温度。若控制电路中电磁继电器的线圈阻值为0.5欧,温差电源的冷点温度恒为20℃,现要烧制骨瓷作品需将炉内温度控制为1220℃,则需移动R0上的滑片使其接入电路的阻值为 欧。
【答案】1.5
【解析】【分析】
【解答】
【题型】解答题
【分值】7