如图（a）所示为某自动恒温箱的原理简图，箱内电源E的内阻不计，电阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图（b）所示．（1）当热敏电阻Rt=20kΩ时，恒

Question

如图（a）所示为某自动恒温箱的原理简图，箱内电源E的内阻不计，电阻R ₁ =20kΩ，R ₂ =10kΩ，R _t 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图（b）所示．



（1）当热敏电阻R _t =20kΩ时，恒温箱内的温度为______℃．
（2）如果U _a =U _b ，箱内的温度保持不变．那么，当箱内的温度降低时，U _a ______ U _b （填“＞”、“=”或“＜”），电压鉴别器就会令开关S导通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高．当箱内的温度升高时，U _a ______ U _b （填“＞”、“=”或“＜”），电压鉴别器就会令开关S断开，停止加热．
（3）调节滑动变阻器的阻值，使R ₃ =60kΩ，这时恒温箱内的温度可以恒定在______℃．
（4）若保持R ₃ 阻值不变，欲使恒温箱内的温度升高，应如何更换电阻R ₁ 或R ₂ ？请提出一种可行方案并说明理由．

Answer 1

（1）读图可知，当热敏电阻R _t =20kΩ时，恒温箱内的温度为30℃．
（2 ） 当U _a =U _b 时，满足 (R1)/(R2) =(R3)/(Rt)   ①；当箱内的温度降低时，R _t 增大， (R1)/(R2) ＞(R3)/(Rt) ，U _b 增大，所以U _a ＜U _b ．反之，R _t 减小时， (R1)/(R2) ＜(R3)/(Rt) ，U _b 减小，所以U _a ＞U _b ．
（3）由①公式得： R t =(R2)/(R1) ? R 3 =(10)/(20) ?60kΩ=30kΩ ．
查图（b）可知，当热敏电阻的电阻是60kΩ时，对应的温度是15°C．
（4）若保持R ₃ 阻值不变，欲使恒温箱内的温度升高，即R _t 的电阻值减小，根据公式可采用的方法是增大电阻R ₁ 或减小电阻R ₂
故答案为：（1）30；（2）＜，＞；（3）15
（4）将R ₁ 换成阻值更大的电阻（或将R ₂ 换成阻值更小的电阻）．因为R ₁ 增大能使U _a ＜U _b ，S导通，恒温箱的温度升高，使R _t 的阻值变小，在新的温度下达到平衡．