4.(2020·无锡)冬季,汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜,导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全

4.(2020·无锡)冬季,汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜,导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全,后风窗玻璃装有加热除霜电路。如图甲所示,是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路,它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点接触、受控电路中电热丝工作,对玻璃均匀加热。S接“自动”时,加热过程中,玻璃温度升高至45℃时,触点恰好脱开,此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中U1=6V,U2=12V,R0=150R2=0.8Ω,R1为固定在玻璃内的热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,玻璃质量为9kg,玻璃比热容为(0.8×103J/(kg·℃))。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
 
(1)开关S接“手动”:
①电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的______效应,A的上端是______极。
②将玻璃从加热至.所需的时间是______?
(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了,则时热敏电阻的阻值为______
(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成,如图乙所示,在电压不变的情况下,为增大电热丝的加热功率,请从银浆线的厚度,条数、粗细等方面,提出一种改进措施______。
答案】    (1). 磁    (2). N    (3).     (4). 90    (5). 其它条件不变时增加银浆线的厚度(或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等)。
解析
(1)①[1][2]电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的磁效应,电流从电磁铁的下端流入,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极,即A的上端是N极。
②[3]玻璃从-5℃加热至45℃时,玻璃吸收的热量

因电热丝所产生的热量完全被玻璃吸收,所以,消耗的电能
可得,需要的加热时间
(2)[3]由题意可知,玻璃的温度为45℃时,控制电路中通过的电流为0.02A,此时控制电路的功率
因热敏电阻的阻值随温度升高而增大,且玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了,所以,15℃时控制电路的功率
此时控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,15℃时热敏电阻的阻值:

(3)[5]在电压不变的情况下,由可知,为增大电热丝的加热功率,应减小的阻值,因导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,且材料一定时,长度越短、横截面积越大,电阻越小,所以,其它条件不变时增加银浆线的厚度,或其它条件不变时增加银浆线的条数,或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等。
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