如图所示,物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位,由开关S和加热电阻丝R
1、R
2组成,U=220V,R
2=121Ω;控制电路电压恒定,R
0=10Ω,R
F为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T形硬杆,水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮,通过T形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加1.5N,电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm
3 , 质量为50g。科技小组对加湿器进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至浮体A体积的1/5浸入水中时,电磁铁线圈中电流为0.2A,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作:当液面上升至浮体A体积的1/2浸入水中时,电磁铁线圈中电流为0.24A;当水箱注水量达到最大值时,电磁铁线圈中电流为0.3A。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10Nkg,水的密度为1.0×10
3kg/m
3 , 水的比热容为4.2×10
3J/ (kg·℃)