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...

问题详情：

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*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D、E接触、受控电路中电热丝R2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D、E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＝150Ω，R2＝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*，此现象称为电流的　   　效应，A的上端是　   　极。

②将玻璃从﹣5℃加热至45℃．所需的时间是多少？

（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0.03W，则15℃时热敏电阻R1的阻值为　   　Ω。

（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝R2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U2不变的情况下，为增大电热丝R2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　   　。

【回答】

（1）①磁；N；②将玻璃从﹣5℃加热至45℃，需要2000s；

（2）90；

（3）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）。

【分析】（1）①电流流过导体时导体周围产生磁场的现象称为电流的磁效应，根据安培定则判断电磁铁的极*；

②知道玻璃的质量、比热容、初温和末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出玻璃吸收的热量，电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，根据W＝UIt＝t求出需要的加热时间；

（2）根据题意得出玻璃的温度为45℃时控制电路中通过的电流，根据P＝UI求出此时控制电路的功率，根据热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大可知玻璃的温度为15℃时控制电路的功率大于45℃时的功率，据此求出15℃时控制电路的功率，利用P＝UI＝求出此时控制电路的总电阻，利用电阻的串联求出15℃时热敏电阻R1的阻值；

（3）在电压U2不变的情况下，根据P＝UI＝得出增大电热丝R2的加热功率时R2的阻值变化，根据影响电阻大小的因素得出改进措施。

【解答】解：（1）①电磁铁A通电时具有磁*，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玻璃从﹣5℃加热至45℃时，玻璃吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝0.8×103J/（kg•℃）×9kg×[45℃﹣（﹣5℃）]＝3.6×105J，

因电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，

所以，消耗的电能W＝Q吸＝3.6×105J，

由W＝UIt＝t可得，需要的加热时间：

t′＝＝＝2000s；

（2）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：

P1＝U1I1＝6V×0.02A＝0.12W，

因热敏电阻R1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0.03W，

所以，15℃时控制电路的功率：

P2＝P1+△P＝0.12W+0.03W＝0.15W，

此时控制电路的总电阻：

R＝＝＝240Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，15℃时热敏电阻R1的阻值：

R1＝R﹣R0＝240Ω﹣150Ω＝90Ω；

（3）在电压U2不变的情况下，由P＝UI＝可知，为增大电热丝R2的加热功率，应减小R2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。

【点评】本题考查了电流的磁效应和安培定则、吸热公式、电热公式、串联电路的特点以及影响电阻大小因素的综合应用，正确得出15℃时控制电路的电功率是关键。

知识点：电功率单元测试

题型：计算题