壓軸題04電磁繼電器核心綜合練（電與磁）中考新考法——以電磁繼電器為核心的生活應(yīng)用設(shè)計(jì)類題目；常以結(jié)合敏感電阻、彈簧、電磁繼電器+敏感電阻的形式制作生活儀器；儀器在極限境況下的相關(guān)物理量計(jì)算；為滿足某要求（如測量范圍、精度）對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)整，通過計(jì)算改進(jìn)方案。新情景下的電磁感應(yīng)生活應(yīng)用設(shè)計(jì)類題目。1.電磁鐵：內(nèi)部有鐵心的螺線管叫做電磁鐵。電磁鐵在電磁起重機(jī)、電鈴、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制上有著廣泛的應(yīng)用。2.電磁鐵的磁性：（1）電磁鐵磁性的有無，完全可以由通斷電來控制。（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以由電流的大小、線圈匝數(shù)控制。3.電磁繼電器：（1）結(jié)構(gòu)：具有磁性的電磁繼電器由控制電路和工作電路兩部分組成?？刂齐娐钒ǖ蛪弘娫础㈤_關(guān)和電磁鐵，其特點(diǎn)是低電壓、弱電流的電路；工作電路包括高壓電源、用電器和電磁繼電器的觸點(diǎn)，其特點(diǎn)是高電壓、強(qiáng)電流的電路。（2）原理：電磁繼電器的核心是電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸過來，使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸（或分離），工作電路閉合（或斷開）。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，銜鐵在彈簧的作用下脫離電磁鐵，切斷（或接通）工作電路。從而由低壓控制電路的通斷，間接地控制高壓工作電路的通斷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)化控制。電磁繼電器的作用相當(dāng)于一個(gè)電磁開關(guān)。分析：電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置。電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。方法轉(zhuǎn)化：把電磁繼電器當(dāng)作開關(guān)，把敏感電阻當(dāng)作滑動(dòng)變阻器，即可轉(zhuǎn)化到我們壓軸題01-02中的多開關(guān)、動(dòng)態(tài)電路中去解決。細(xì)節(jié)把控：在轉(zhuǎn)化思想解決問題的同時(shí)，這類題其實(shí)是一類綜合信息題，考查學(xué)生的綜合素養(yǎng)，對(duì)整個(gè)題目已知信息，包括圖像信息，很多隱含條件的挖掘。目錄：01電流磁效應(yīng)的應(yīng)用02電磁繼電器與敏感電阻（含圖像題綜合）03新情景中的電磁感應(yīng)04電磁繼電器與敏感電阻（計(jì)算題）05電磁繼電器與簡單機(jī)械（計(jì)算題）06電磁繼電器與浮力綜合（計(jì)算題）07電磁繼電器在熱學(xué)中的應(yīng)用（計(jì)算題）08電磁繼電器的應(yīng)用：警報(bào)問題（計(jì)算題）09電磁繼電器與交流電圖像問題（計(jì)算題）10電磁繼電器的其他應(yīng)用11電磁繼電器的綜合信息題01電流磁效應(yīng)的應(yīng)用1．（2024·河南商丘·一模）人工心臟泵可短時(shí)間代替心臟工作，其結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈AB固定在活塞的柄上S1只能向泵室外側(cè)開啟，閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。人工心臟泵工作時(shí)，以下說法正確的是（）A．線圈AB中應(yīng)通入大小周期性改變的電流B．電流從線圈A端流入時(shí)，磁鐵吸引活塞柄C．電流從線圈B端流入時(shí)，血液將流入泵室D．人工心臟泵每分鐘“跳動(dòng)”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定【答案】B【詳解】A．線圈AB中若通入直流電，活塞只能向一個(gè)方向移動(dòng)，因此要使該裝置能維持人體血液循環(huán)電流方向要周期性改變，故A錯(cuò)誤；B．電流從線圈A端流入過程中，螺線管左端為S極，活塞左移，故B正確；C．電流從線圈B端流入過程中，螺線管左端為N極，活塞右移，S2關(guān)閉，S1打開，血液從泵室經(jīng)S1流出，故C錯(cuò)誤；D．圖中的線圈移動(dòng)快慢與交流電的頻率有關(guān)，與電流大小無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2024·陜西渭南·一模）小林利用“熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小”的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了判斷水溫變化的裝置，其工作原理如圖甲所示，電源（電壓恒定不變）、熱敏電阻、電磁鐵、定值電阻由導(dǎo)線連接成一個(gè)串聯(lián)電路，電磁鐵線圈電阻不計(jì)，在線圈的上方固定一個(gè)彈簧測力計(jì)，其下端掛一條形磁體。實(shí)驗(yàn)時(shí)把熱敏電阻放入盛水的燒杯中，水溫的變化會(huì)引起彈簧測力計(jì)示數(shù)發(fā)生變化。如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)讀數(shù)隨時(shí)間變化的圖像。下列說法正確的是（）A．到時(shí)間內(nèi)熱敏電阻的阻值變大B．到時(shí)間內(nèi)水溫降低C．到時(shí)間內(nèi)電壓表示數(shù)最小D．到時(shí)間內(nèi)電路中的總功率變小【答案】D【詳解】由電路圖可知，定值電阻與熱敏電阻串聯(lián)，電壓表測定值電阻R0兩端的電壓。A．由圖象可知，t1到t2時(shí)間內(nèi)彈簧測力計(jì)示數(shù)增大，說明鐵塊受到磁力增大，線圈中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的總電阻減小，則熱敏電阻的阻值減小，故A錯(cuò)誤；B．因熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小，所以t1到t2時(shí)間內(nèi)熱敏電阻的阻值減小時(shí)，水溫升高，故B錯(cuò)誤；C．由圖象可知，t2到t3時(shí)間彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，說明電路中的電流不變，則熱敏電阻兩端電壓沒有改變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電壓表的示數(shù)不變；結(jié)合B項(xiàng)分析可知t2時(shí)刻水溫最高，電路中的電流最大，由U=IR可知定值電阻R兩端的電壓最大(電壓表示數(shù)最大)，所以t2到t3時(shí)間內(nèi)電壓表的示數(shù)最大，故C錯(cuò)誤；D．由圖象可知，t3到t4時(shí)間內(nèi)彈簧測力計(jì)示數(shù)減小，說明鐵塊受到磁力減小，電路中的電流減小，根據(jù)可知，電路中總電功率減小，故D正確。故選D。02電磁繼電器與敏感電阻（含圖像題綜合）3．（2023·江蘇常州·模擬預(yù)測）如圖所示，是模擬超市里電動(dòng)扶梯電路，使用扶梯前先要閉合開關(guān)，是一個(gè)紅外傳感器，當(dāng)人靠近到一定距離時(shí)，人體輻射的紅外線被紅外傳感器接收，紅外傳感器阻值減小。下列說法正確的是（）

A．電路工作時(shí)，電磁鐵上端為極B．當(dāng)人遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，傳感器阻值減小C．當(dāng)人遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，電磁鐵的磁性變?nèi)鮀．當(dāng)人遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變快【答案】C【詳解】A．如圖，電流從電磁鐵的下端進(jìn)入，根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵的上端是極，下端是極，故A錯(cuò)誤；BCD．閉合開關(guān)，控制電路中兩電阻串聯(lián)接入電路，當(dāng)人靠近到一定距離時(shí)，人體輻射的紅外線被紅外傳感器接收，紅外傳感器阻值減小，總電阻減小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知電路電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和靜觸頭接通，工作電路的定值電阻短路，只有電動(dòng)機(jī)接在電路中，電動(dòng)機(jī)電壓變大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度變快。所以，當(dāng)人遠(yuǎn)離傳感器時(shí)，傳感器阻值變大，電磁鐵的磁性變?nèi)酰妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢。故C正確，BD錯(cuò)誤。故選C。4．（2023·陜西·模擬預(yù)測）3D打印機(jī)是一種可快速打印定型的機(jī)器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。小明家用的3D打印機(jī)所使用的絲材原料是一種易熔易凝的PLA塑料，其比熱容c＝1.6×103J/（kg?℃）。其工作電路如圖甲所示，其中U1＝9V，電磁鐵的線圈電阻為40Ω，當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到100mA時(shí)，銜鐵被吸下來。下列有關(guān)說法正確的是（）

A．3D打印機(jī)噴頭主要是利用了電流的磁效應(yīng)B．當(dāng)電阻R1為30Ω時(shí)，要使銜鐵能被吸引下來，R2的阻值最多為60ΩC．若電路中只有3D打印機(jī)工作了40min，如圖乙所示的家用電能表指示燈閃爍了500次，則該打印機(jī)的實(shí)際功率為250WD．100g的PLA塑料從30℃加熱到80℃，吸收的熱量為12800J【答案】C【詳解】A．要熔化PLA塑料，則3D打印機(jī)噴頭主要是利用了電流的熱效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．電磁繼電器線圈的電流達(dá)到100mA時(shí)，銜鐵被吸下來，根據(jù)歐姆定律得，電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)，R2的阻值最多為R2＝R總﹣R1﹣R線圈＝90Ω﹣30Ω﹣40Ω＝20Ω故B錯(cuò)誤；C．圖乙中的家用電能表指示燈閃爍了500次，打印機(jī)做的功為打印機(jī)的實(shí)際功率為故C正確；D．100g的PLA塑料從30℃加熱到80℃，吸收的熱量為Q吸＝cm（t﹣t0）＝1.6×103J/（kg?℃）×0.1kg×（80℃﹣30℃）＝8000J故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2023·陜西·中考真題）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)電梯自動(dòng)報(bào)警模擬裝置，如圖-1所示。在控制電路中，電源電壓為12V，為滑動(dòng)變阻器，為壓敏電阻，的阻值大小隨壓力F的變化關(guān)系如圖-2所示。閉合開關(guān)S1和S2，當(dāng)壓敏電阻受到的壓力達(dá)到4000N時(shí)，電磁鐵線圈中的電流為0.1A，此時(shí)銜鐵被吸下，動(dòng)觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)A斷開，同時(shí)與觸點(diǎn)B接觸，電動(dòng)機(jī)停止工作，報(bào)警鈴聲開始響起。電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）

A．S1閉合時(shí)，電磁鐵的上端為N極B．壓敏電阻受到的壓力越大，控制電路中的電流越小C．當(dāng)電梯自動(dòng)報(bào)警鈴聲開始響起時(shí)，的功率為0.4WD．若控制電路電源電壓降低，要保證電梯最大載重不變，應(yīng)將的滑片P向左移【答案】D【詳解】A．由圖1可知，電流從通電螺線管的下端接線柱流入，上端流出，根據(jù)右手螺旋定則，可知螺線管的上端為S極，故A錯(cuò)誤；B．由圖2可知，壓力越大，R2阻值越小，由歐姆定律可知，控制電路中的電流越大，故B錯(cuò)誤；C．由題意知，自動(dòng)報(bào)警鈴聲開始響起時(shí)，控制電路電流為0.1A，此時(shí)R2對(duì)應(yīng)阻值為40Ω，由得，R2兩端電壓為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，R1兩端的電壓為由得，此時(shí)R1的功率為故C錯(cuò)誤；D．為了保證電梯最大載重不變，即警報(bào)響起電流為0.1A，由可知，當(dāng)電源電壓降低，電阻也應(yīng)降低，結(jié)合題意可知，應(yīng)將的滑片P向左移動(dòng)，故D正確。故選D。6．（2024·陜西寶雞·一模）如圖甲是某校初中物理創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)的“闖紅燈違規(guī)模擬記錄器”，當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開關(guān)自動(dòng)閉合，它的阻值變化規(guī)律如圖乙所示，已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵被吸合。下列說法中不正確的是（）A．要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時(shí)，自動(dòng)閉合B．光控開關(guān)接收到綠光時(shí)，指示燈亮，電控照相機(jī)不工作C．質(zhì)量小于400kg的車輛違規(guī)時(shí)不會(huì)被拍照記錄D．要使質(zhì)量較小的車闖紅燈也能被拍下，可以在控制電路中串聯(lián)一個(gè)電阻【答案】D【詳解】AB．因?yàn)殡娍卣障鄼C(jī)要自動(dòng)記錄違規(guī)闖紅燈的情景，所以光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時(shí)，自動(dòng)閉合；在接收到綠光時(shí)，光控開關(guān)斷開，指示燈發(fā)光，電控照相機(jī)不工作，故AB正確，不符合題意；C．根據(jù)歐姆定律壓敏電阻的阻值為R＝100Ω﹣10Ω＝90Ω查圖可知，當(dāng)R＝90Ω時(shí)，壓敏電阻所受的壓力F=4000N，根據(jù)G＝mg得只有質(zhì)量大于400kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被拍照記錄；故C正確，不符合題意；D．分析圖乙可知，當(dāng)壓力F越小時(shí)，電阻R越大，如果再串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，則電路中的總電阻更大，電流會(huì)更小，達(dá)不到0.06A，電磁鐵不能有效控制銜鐵，則不能達(dá)到給違規(guī)車輛拍照的目的，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。7．（2023·內(nèi)蒙古包頭·三模）天橋極大方便了行人的出行，陰雨天時(shí)空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證行人上下天橋時(shí)的安全，需在天橋入口處設(shè)置警示燈。圖甲是某同學(xué)為此設(shè)計(jì)的部分模擬電路，電磁鐵及觸點(diǎn)1固定不動(dòng)，銜鐵可在電磁鐵作用下上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)銅棒OF繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。該電路中需用到阻值隨空氣濕度變化的濕敏電阻，將濕敏電阻接在電路中（圖中未畫出），閉合開關(guān)S，當(dāng)空氣濕度小于設(shè)定值時(shí)，警示燈隨濕度變化而自動(dòng)調(diào)整亮度；當(dāng)空氣濕度增大到設(shè)定值時(shí)，警示燈能不斷閃爍。圖乙是可供選擇的兩種濕敏電阻的阻值隨濕度變化關(guān)系的圖像。忽略電磁鐵線圈電阻，燈泡阻值不變，以下說法正確的是（）

A．應(yīng)選R1作為該電路的濕敏電阻B．在M、N、Q三處位置中，濕敏電阻應(yīng)安裝在N處C．小于設(shè)定值時(shí)，濕度越小警示燈越亮D．向左移動(dòng)滑片P，可使警示燈在較小濕度下實(shí)現(xiàn)閃爍【答案】D【詳解】A．由圖乙知，R1的電阻隨濕度的增加而增加，R2的電阻隨濕度的增加而減小。根據(jù)實(shí)際情況，當(dāng)空氣潮濕，能見度變低時(shí)，警示燈變亮，電路中電流變大，電阻變小，即濕敏電阻隨濕度的增加而減小，所以應(yīng)選R2作為該電路的濕敏電阻，故A錯(cuò)誤；B．由圖甲知，當(dāng)濕度增大，能見度低，濕敏電阻變小，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引上去，濕敏電阻安裝在M處時(shí)，會(huì)被短路，電路的電流突然增大，警示燈一下變得很亮起到閃爍的作用，可知濕敏電阻應(yīng)安裝在M處，故B錯(cuò)誤；C．由圖乙知，當(dāng)濕度減小，濕敏電阻變大，根據(jù)歐姆定律得，電路的電流變小，所以小于設(shè)定值時(shí)，濕度越小警示燈越暗，故C錯(cuò)誤；D．向左移動(dòng)滑片P，電路中電阻變小，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引上去，可使警示燈在較小濕度下實(shí)現(xiàn)閃爍，故D正確。故選D。03新情景中的電磁感應(yīng)8．（2024·湖北孝感·一模）我國第三艘航母“福建艦”裝備了先進(jìn)的電磁彈射系統(tǒng)，如圖是一種電磁彈射示意圖，滑塊被彈射的原理是（）A．電生磁 B．磁生電C．同種電荷相排斥 D．磁場對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用【答案】D【詳解】由題意可知，電磁彈射器的彈射軌道處于磁場中，當(dāng)滑塊通以電流時(shí)，即可受到強(qiáng)大的推力，由此可知其原理是磁場對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用；故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。9．（2024·陜西西安·二模）如圖-1所示，這是一種自行車上的裝置，車前端的燈泡與該裝置內(nèi)部線圈相連，在騎行時(shí)自行車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)該裝置上端的小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪帶動(dòng)內(nèi)部的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡便發(fā)光照明，圖-2是其結(jié)構(gòu)示意圖。下列分析正確的是（）A．當(dāng)車輪反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)燈泡不會(huì)發(fā)光B．該裝置的原理是法拉第發(fā)現(xiàn)的C．該裝置創(chuàng)造了能量，能量不守恒D．車輪與小輪之間沒有摩擦【答案】B【詳解】A．當(dāng)車輪反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)部的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡便發(fā)光照明，故A錯(cuò)誤；B．該裝置的原理，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第發(fā)現(xiàn)的，故B正確；C．該裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，能量守恒，故C錯(cuò)誤；D．車輪與小輪之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有摩擦，故D錯(cuò)誤。故選B。10．（2024·四川綿陽·二模）圖中黑色圓點(diǎn)為閉合回路放在磁場中的線圈的一邊的橫截面，當(dāng)它在磁場中旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，下列說法中正確的是（）A．線圈在位置①③時(shí)有感應(yīng)電流B．線圈在位置②④時(shí)，有感應(yīng)電流C．圖中感應(yīng)電流的方向改變一次D．線圈在所有位置時(shí)均有感應(yīng)電流【答案】A【詳解】ACD．線圈在位置①③時(shí)切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中都有感應(yīng)電流；線圈在位置①③時(shí)，磁感線的方向相同，運(yùn)動(dòng)方向不同，得到的感應(yīng)電流的方向不同，圖中感應(yīng)電流的方向改變兩次，故A正確，CD錯(cuò)誤；B．在位置②時(shí)沿著磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，不切割磁感線，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流，在位置④時(shí)逆著磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，不切割磁感線，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤。故選A。04電磁繼電器與敏感電阻（計(jì)算題）11．（2024·福建泉州·一模）圖是可自動(dòng)調(diào)節(jié)浴室溫度的燈暖型浴霸的簡易電路圖?？刂齐娐分?，電源電壓為U1，定值電阻R0的阻值為15Ω，熱敏電阻R的阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示，電磁繼電器線圈電阻不計(jì)。工作電路中，電源電壓U2恒為220V，浴霸的兩只燈泡均標(biāo)有“220V275W”的字樣。當(dāng)通過電磁繼電器線圈的電流I達(dá)到60mA時(shí)，銜鐵被吸下，工作電路斷開；當(dāng)通過電磁繼電器線圈的電流I≤40mA時(shí)，銜鐵被釋放，工作電路閉合。溫度t/°C16202428323640電阻R1/Ω300285265243215185150（1）求工作電路閉合時(shí)，通過工作電路的總電流；（2）若浴室的溫度不能超過40℃，求控制電路電源電壓的最小值；（3）若控制電路電源電壓為12V，求浴室溫度的調(diào)節(jié)范圍；（4）為了使浴室的控制溫度升高，只增加電磁繼電器線圈的匝數(shù)，這種方法是否可行？請(qǐng)說明理由?！敬鸢浮浚?）2.5A；（2）9.9V；（3）20~36℃；（4）見解析【詳解】解：（1）工作電路閉合時(shí)，兩燈并聯(lián)，兩燈的工作電壓均為額定電壓220V，由與并聯(lián)電路特點(diǎn)得，通過工作電路的總電流（2）控制電路中Rt、R0、電磁繼電器串聯(lián)，電磁繼電器線圈電阻不計(jì)。若浴室的溫度不能超過40℃，則當(dāng)熱敏電阻的溫度為40℃時(shí)，銜鐵斷開，兩燈不工作。由表格中數(shù)據(jù)得，此時(shí)熱敏電阻Rt電阻為150Ω；當(dāng)通過電磁繼電器線圈的電流I≤40mA時(shí)，由歐姆定律與串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得，控制電路電源電壓的最小值（3）若控制電路電源電壓為12V，由歐姆定律得，當(dāng)通過電磁繼電器線圈的電流I達(dá)到60mA時(shí)，銜鐵被吸下，工作電路斷開，此時(shí)控制電路的電阻為熱敏電阻Rt電阻為由表格中數(shù)據(jù)得，浴室溫度溫度為36℃。當(dāng)通過電磁繼電器線圈的電流I≤40mA時(shí)，銜鐵被釋放，此時(shí)控制電路的電阻為熱敏電阻R1電阻為由表格中數(shù)據(jù)得，浴室溫度溫度為20℃，則浴室溫度的調(diào)節(jié)范圍為20~36℃。（4）增加電磁繼電器線圈的匝數(shù)，其他條件不變時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，則當(dāng)控制電路中電流較小時(shí)，銜鐵就會(huì)被吸下，由歐姆定律得，此時(shí)控制電路中總電阻較大，R0阻值不變，則此時(shí)熱敏電阻的阻值較大，由表格中數(shù)據(jù)得，浴室溫度變小，即當(dāng)浴室溫度較小時(shí)，浴霸就停止工作，故無法使浴室的控制溫度升高，則這種說法不可行。答：（1）工作電路閉合時(shí)，通過工作電路的總電流2.5A；（2）若浴室的溫度不能超過40℃，控制電路電源電壓的最小值9.9V；（3）若控制電路電源電壓為12V，浴室溫度的調(diào)節(jié)范圍20~36℃；（4）見解析。12．（2024·黑龍江哈爾濱·一模）某電梯簡圖如圖1所示，其部分工作原理如圖2所示，R是一個(gè)壓敏電阻，加在壓敏電阻R上的壓力增大時(shí)，它的阻值減小，當(dāng)控制電路中的電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)超載電鈴報(bào)警。（1）動(dòng)觸點(diǎn)K與A、B觸點(diǎn)中的哪一個(gè)接觸時(shí)電鈴報(bào)警？（不用說明理由）（2）壓敏電阻R的阻值隨著壓力的變化規(guī)律如圖3所示，控制電路的電源電壓為6V，當(dāng)控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，銜鐵被吸下，報(bào)警電鈴響起，求此時(shí)R的大小及這部電梯設(shè)計(jì)的最大載重是多少？（電磁鐵線圈的電阻不計(jì)）（3）電梯質(zhì)量300kg，帶動(dòng)電梯升降的電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V；10kW”的字樣。當(dāng)電梯里人和貨物的總質(zhì)量為500kg時(shí)，中途勻速運(yùn)行10s內(nèi)上升了10m，則此過程電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？【答案】（1）B觸點(diǎn)；（2）10000N；（3）80%【詳解】解：（1）由圖得，B觸點(diǎn)與電鈴串聯(lián)，則動(dòng)觸點(diǎn)K與B觸點(diǎn)接觸時(shí)電鈴報(bào)警。（2）由圖2可知，控制電路電壓當(dāng)控制電路中的電流為0.03A時(shí)，此時(shí)由可知，R的大小為由圖3可知，當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力即電梯的最大載重為10000N。（3）電梯得到的機(jī)械能由得，電梯消耗的電能此過程電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是答：（1）動(dòng)觸點(diǎn)K與B觸點(diǎn)接觸時(shí)電鈴報(bào)警；（2）此時(shí)R的大小及這部電梯設(shè)計(jì)的最大載重是10000N；（3）此過程電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是80%。13．（2024·湖北孝感·一模）科技小組開展設(shè)計(jì)一款多功能電熱鍋的項(xiàng)目活動(dòng)，過程如下：【明確問題】同學(xué)們討論后認(rèn)為，電熱鍋應(yīng)具有如下功能和標(biāo)準(zhǔn)：功能1：加熱模式額定功率880W；保溫模式額定功率88W；額定電壓220V；功能2：電熱鍋達(dá)到設(shè)定溫度后能自動(dòng)從加熱模式切換到保溫模式；功能3：電熱鍋從加熱模式切換到保溫模式的設(shè)定溫度可調(diào)，以實(shí)現(xiàn)蒸、煮、燉、燜、烙、煎多種烹飪方式；【方案設(shè)計(jì)】根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，小組設(shè)計(jì)了如圖甲的方案：（1）工作電路中加熱擋的發(fā)熱電阻R應(yīng)設(shè)計(jì)在處（選填“a”或“b”）；（2）為保證加熱功率為880W，發(fā)熱電阻R的阻值應(yīng)為多大；()（3）科技小組選取了一種熱敏電阻Rt，其阻值與溫度關(guān)系見圖乙，把它接在控制電路中，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)電熱鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時(shí)，當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí)，電磁鐵會(huì)吸下銜鐵，選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為多大；（電磁鐵線圈阻值不計(jì)）()（4）用這個(gè)電熱鍋在加熱模式下將1L溫度為12℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，至少需要多長時(shí)間[]；()【方案評(píng)估及改進(jìn)】（1）經(jīng)過討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)以上設(shè)計(jì)方案無法實(shí)現(xiàn)功能3；（2）為實(shí)現(xiàn)功能3，請(qǐng)說出一種改進(jìn)方法：?！敬鸢浮縜55Ω340Ω420s把定值電阻R0改為變阻器，可以調(diào)節(jié)電阻大小【詳解】（1）[1]電磁繼電器本質(zhì)上是一個(gè)開關(guān)，如圖所示，電磁鐵磁性增強(qiáng)，工作電路a；當(dāng)控制電路電流小，沒有吸引銜鐵，b處電阻與工作電路斷開，可知電磁繼電器控制的是電阻R在工作電路中的通斷，工作電路中的發(fā)熱電阻R應(yīng)設(shè)計(jì)在a處；（2）[2]加熱功率為P=880W，由，發(fā)熱電阻R的阻值為（3）[3]控制電路的電源電壓為12V，當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí)，此時(shí)控制電路總電阻當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，由圖丙可知此時(shí)熱敏電阻Rt=60Ω，選用的定值電阻阻值（4）[4]水吸收的熱量為不計(jì)熱損失時(shí)W=Q，加熱時(shí)間（5）[5]要電熱鍋從加熱模式切換到保溫模式的設(shè)定溫度可調(diào)，即銜鐵吸引下來時(shí)的電流不同，而溫度改變時(shí)，則必須要調(diào)節(jié)定值電阻R0的阻值大小，因而需要把定值電阻R0改為變阻器，可以調(diào)節(jié)電阻大小。14．（2023·四川遂寧·中考真題）學(xué)校組織學(xué)生到射洪市“三五三六”廠參加國防教育活動(dòng)。同學(xué)們被展廳自動(dòng)大門所吸引，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)人靠近大門時(shí)，大門自動(dòng)打開，如圖甲所示?；匦：?，科技小組利用電磁繼電器、人體紅外傳感器，電動(dòng)機(jī)等元件制作了模擬電路，部分電路如圖乙所示。其中電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V40W”的字樣，控制電路的電源電壓U為24V，R1為定值電阻，人體紅外傳感器的阻值R隨人體到大門距離L的變化關(guān)系如圖丙所示；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流為100mA時(shí)，銜鐵剛好被吸下，觸發(fā)電動(dòng)機(jī)工作，大門打開。（不計(jì)電磁鐵線圈的電阻）（1）開門一次用時(shí)3s，請(qǐng)計(jì)算開門一次電動(dòng)機(jī)消耗電能多少焦耳？（2）經(jīng)測試L＝3m時(shí)剛好觸發(fā)電動(dòng)機(jī)工作，則R1的阻值為多少？

【答案】（1）120J；（2）120Ω【詳解】解：（1）由題可知，開門一次電動(dòng)機(jī)消耗電能為（2）由圖丙可知，當(dāng)L＝3m時(shí)，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流為100mA時(shí)，銜鐵剛好被吸下，觸發(fā)電動(dòng)機(jī)工作，此時(shí)控制電路總電阻為則在串聯(lián)電路中R1的阻值為答：（1）開門一次用時(shí)3s，請(qǐng)計(jì)算開門一次電動(dòng)機(jī)消耗電能120焦耳；（2）經(jīng)測試L＝3m時(shí)剛好觸發(fā)電動(dòng)機(jī)工作，則R1的阻值為120Ω。05電磁繼電器與簡單機(jī)械（計(jì)算題）15．（2023·福建·中考真題）實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了由廂體、承重板和動(dòng)滑輪組成的提升重物的裝置，示意圖如圖甲，廂體放置在水平承重板上，承重板的上表面裝有壓力傳感器，裝置由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。該裝置設(shè)計(jì)有超載限制系統(tǒng)，如圖乙，限制系統(tǒng)中的控制電路電源電壓恒為12V，定值電阻R0阻值為200Ω，壓力傳感器中的力敏電阻RF阻值隨壓力F壓變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。當(dāng)控制電路的電流大于0.03A時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，B、C兩個(gè)觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止工作。已知廂體重150N，承重板和滑輪共重100N，忽略繩重、摩擦和電磁鐵線圈電阻。F壓/N…4006008009001000…RF/Ω…800500300200100…（1）空廂勻速豎直上升時(shí)，求繩拉力F的大?。唬?）在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m，求拉力F做功的功率；（3）重物放在廂體內(nèi)，求該裝置勻速豎直提升重物的最大機(jī)械效率；（4）若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，提出對(duì)控制電路的一條調(diào)整措施。

【答案】（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）減小R0【詳解】解：（1）忽略繩重、摩擦，空廂勻速豎直上升時(shí)，繩拉力F的大小（2）繩端移動(dòng)距離繩拉力F做的功繩拉力F的功率（3）控制電路的最大電流時(shí)，載重量最大，控制電路最小總電阻力敏電阻的阻值由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)，壓力，即最大載重裝置的最大機(jī)械效率（4）要將該裝置的最大載重量調(diào)小，力敏電阻RF阻值會(huì)變大，控制電路的電流不變，由可知，電源電壓不變，電路的總電阻不變，可以減小R0的阻值。答：（1）空廂勻速豎直上升時(shí)，繩拉力F的大小是125N；（2）在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m，拉力F做功的功率是125W；（3）重物放在廂體內(nèi)，該裝置勻速豎直提升重物的最大機(jī)械效率是75%；（4）若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，減小R0。16．（2023·湖南衡陽·中考真題）近幾年衡陽市進(jìn)行老舊小區(qū)改造，不少多層樓房安裝了電梯。圖甲是某小區(qū)電梯的結(jié)構(gòu)示意圖，它由轎廂、配重、滑輪、纜繩、鋼絲繩和電動(dòng)機(jī)組成，轎廂質(zhì)量為400kg，配重質(zhì)量為300kg，繩重和摩擦忽略不計(jì)。為了安全，電梯設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，如圖乙。閉合控制開關(guān)S1，電梯沒有超載時(shí)，再閉合運(yùn)行開關(guān)S2，電動(dòng)機(jī)正常工作：超載時(shí)（即控制電路中的電流），電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即使閉合S2，電動(dòng)機(jī)也不工作。控制電路電源電壓為9V，定值電阻的阻值為30Ω，電磁鐵線圈電阻不計(jì)，轎廂內(nèi)底面壓力傳感器的阻值與它所受壓力F的關(guān)系如圖丙所示。（1）該電梯空載靜止時(shí)，與轎廂相連的纜繩對(duì)轎廂的拉力為N，超載時(shí)，圖乙中觸點(diǎn)將與點(diǎn)接觸（選填“A”或“B”），電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲；（2）該電梯某次轎廂內(nèi)載人和貨物的總重為8000N，試通過計(jì)算判斷電梯是否超載；（3）如圖丁所示是某次電梯上升時(shí)的圖像，若轎廂內(nèi)人和貨物總重為5000N，求電梯勻速上升運(yùn)行階段，電動(dòng)機(jī)牽引轎廂的鋼絲繩做功的功率。

【答案】3000A超載1.2×104W【詳解】（1）[1]該電梯空載靜止時(shí)，配重和轎廂都處于靜止?fàn)顟B(tài)，與轎廂相連的纜繩對(duì)轎廂的拉力大小等于配重的重力，即F纜繩=G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N[2]由圖乙可知，超載時(shí)，觸點(diǎn)與A接觸，電鈴接入電路中，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲。（2）[3]該電梯某次轎廂內(nèi)載人和貨物的總重為8000N，轎廂內(nèi)底面壓力傳感器受到的壓力F壓=8000N由圖丙可知，壓敏電阻R2=30Ω，電路中的電流說明電梯超載。（3）[4]由圖丁可知，電梯勻速上升階段的速度是2m/s，對(duì)轎廂受力分析，轎廂受到三個(gè)力的作用：轎廂自身的重力、繩子對(duì)轎廂豎直向上的拉力以及鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力，當(dāng)轎廂勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，轎廂整體的重力G總=G廂+G=m廂g+G=400kg×10N/kg+5000N=9000N鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力F鋼=G總-F纜繩=9000N-3000N=6000N電梯滿載勻速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂拉力的功率06電磁繼電器與浮力綜合（計(jì)算題）17．（2023·湖南岳陽·二模）為節(jié)約用水，小華為農(nóng)場的儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)抽水控制裝置，如圖所示，水箱高為1m，容積為。在空水箱底部豎直放置一重5N的長方體，長方體高為1m、底面積為，上端通過絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的增大而減小，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，控制電路的電源電壓，定值電阻為保護(hù)電阻，當(dāng)控制電路的電流時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸合，工作電路斷開泵停止給儲(chǔ)水箱抽水。(取)壓力180185190195200壓敏電阻1817161412（1）若水泵的額定功率為440W，正常工作時(shí)通過的電流是多少？（2）儲(chǔ)水箱裝滿水時(shí)長方體所受浮力大小為多少？（3）為了更加安全的工作，小華通過反復(fù)試驗(yàn)，只調(diào)整R0的大小，使水面離頂部還有0.05m時(shí)，水泵停止給水箱抽水，求此時(shí)R0的功率?！敬鸢浮浚?）2A；（2）200N；（3）【詳解】解：（1）由圖可知，水泵正常工作時(shí)電壓為220V，由可得正常工作時(shí)通過的電流是（2）長方體的體積為長方體浸沒在水中，其排開水的體積為則長方體受到的浮力為（3）水面離頂部還有時(shí)長方體受到的浮力為此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為由表可知，壓敏電阻，根據(jù)歐姆定律可得電路總電阻為則定值電阻的阻值為此時(shí)的功率為答：（1）若水泵的額定功率為440W，正常工作時(shí)通過的電流是2A；（2）儲(chǔ)水箱裝滿水時(shí)長方體所受浮力大小為200N；（3）只調(diào)整的大小，使水面離頂部還有時(shí)，水泵停止給水箱抽水，此時(shí)的功率為。07電磁繼電器在熱學(xué)中的應(yīng)用（計(jì)算題）18．（2022·河南洛陽·模擬預(yù)測）如圖是一款利用電磁繼電器設(shè)定不同出水溫度的電熱飲水機(jī)原理示意圖。工作電路中，電源電壓恒為220V，R是加熱電阻絲，阻值為48.4Ω?？刂齐娐分?，電源電壓恒為3V，電磁鐵線圈電阻R線為5Ω，Rt是熱敏電阻，其阻值與溫度的關(guān)系式為Rt=5+0.5t（其中Rt單位是Ω，t的單位是℃），R0是用來設(shè)定不同出水溫度的滑動(dòng)變阻器。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于或等于10mA時(shí)，銜鐵片會(huì)彈起，觸點(diǎn)分離，飲水器停止加熱。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg?℃)】（1）若將滑動(dòng)變阻器R0的阻值調(diào)為250Ω時(shí)，飲水機(jī)能將水加熱到的最高溫度是多少？（2）飲水機(jī)內(nèi)裝有1000mL，初溫為20℃的水，將其加熱到100℃，用時(shí)7min，則水吸收的熱量是多少？（3）上述加熱過程中，該飲水機(jī)工作電路的加熱效率是多少？【答案】（1）90℃；（2）3.36×105J；（3）80%【詳解】解：（1）飲水機(jī)將水加熱到最高溫度時(shí)，銜鐵會(huì)彈起，觸點(diǎn)分離，此時(shí)控制電路的電流為I=10mA=0.01A此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0兩端的電壓U0=IR0=0.01A×250Ω=2.5V熱敏電阻Rt兩端的電壓Ut=U-U0=3V-2.5V=0.5V熱敏電阻的阻值據(jù)Rt=5+0.5t知，水能加熱到的最高溫度（2）飲水機(jī)中水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3=1kg水吸收的熱量Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100-20)℃=3.36×105J（3）上述加熱過程中，飲水機(jī)消耗的電能飲水機(jī)工作電路的加熱效率答：（1）若將滑動(dòng)變阻器R0的阻值設(shè)為250Ω，飲水機(jī)能將水加熱到的最高溫度是90℃；（2）水吸收的熱量是3.36×105J；（3）上述加熱過程中，該飲水機(jī)工作電路的加熱效率是80%。19．（2023·黑龍江齊齊哈爾·模擬預(yù)測）小星同學(xué)為自家的洗浴電熱水器設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)控制裝置，如圖所示。R1是一個(gè)熱敏電阻（置于熱水器水中），其阻值隨溫度的變化關(guān)系如表I所示。表Ⅱ是這個(gè)電熱水器的銘牌。已知繼電器線圈電阻R2為10Ω，左邊電源的電壓U0為6V不變。當(dāng)繼電器線圈R2中的電流增大到某一數(shù)值時(shí)，繼電器的銜鐵被吸下，電熱水器電路斷開；當(dāng)繼電器線圈中的電流減小到某一數(shù)值時(shí)，繼電器的銜鐵被釋放，電熱水器電路閉合，開始工作。表I：溫度t/℃102030405060708090電阻R/Ω604230201510865表Ⅱ：型號(hào)FED-H50額定電壓交流220V最大水量50kg頻率50Hz額定內(nèi)壓0.75MPa額定功率2000W請(qǐng)解答：（1）正常工作時(shí)，電熱水器的電阻是多少？（2）分析表I，熱敏電阻的阻值隨溫度如何變化？（3）若電熱水器內(nèi)的水溫控制在30~60℃之間，求銜鐵被吸下、電熱水器電路被斷開時(shí)，繼電器線圈中的電流是多少？（4）電熱水器正常工作時(shí)，將整箱水從30℃加熱到60℃需要多長時(shí)間？（c水=4.2×103J/(kg·℃)，不計(jì)熱損失）

【答案】（1）24.2Ω；（2）熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減??；（3）0.3A；（4）3150s【詳解】解：（1）電熱水器的電阻（2）由表I可知，溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。?）水溫達(dá)到60℃時(shí)，銜鐵被吸下，此時(shí)R1=10Ω，因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以繼電器線圈中的電流（4）水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-30℃)=6.3×106J不計(jì)熱損失電熱水器消耗的電能W=Q吸=6.3×106J電熱水器正常工作時(shí)，將整箱水從30℃加熱到60℃需要的時(shí)間答：（1）正常工作時(shí)，電熱水器的電阻是24.2Ω；（2）熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。唬?）若電熱水器內(nèi)的水溫控制在30~60℃之間，銜鐵被吸下、電熱水器電路被斷開時(shí)，繼電器線圈中的電流是0.3A；（4）電熱水器正常工作時(shí)，將整箱水從30℃加熱到60℃需要3150s。20．（2023·江蘇連云港·模擬預(yù)測）如圖甲是小明制作的防盜報(bào)警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓，指示燈L的額定電壓，定值電阻；控制電路電源電壓，磁敏電阻的阻值隨其所處位置磁場強(qiáng)度的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)窗戶分別處在軌道A、B、C處時(shí)，磁敏電阻所處位置的磁場強(qiáng)度分別為a、b、c，閉合開關(guān)和后，當(dāng)窗戶關(guān)閉時(shí)，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當(dāng)窗戶打開一定程度時(shí)，指示燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。（1）電磁繼電器實(shí)則就是電磁鐵控制的一種。（2）將窗戶移至A點(diǎn)時(shí)，窗戶關(guān)閉，閉合開關(guān)，指示燈L正常發(fā)光，求此時(shí)指示燈L消耗的電功率。（3）已知電磁鐵線圈中的電流達(dá)到3mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，指示燈L熄滅，蜂鳴器開始報(bào)警?，F(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為其最大阻值的，當(dāng)窗戶移至軌道B點(diǎn)位置時(shí)，蜂鳴器恰好開始報(bào)警。若要求窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時(shí)蜂鳴器才開始報(bào)警，此時(shí)能否通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)通過計(jì)算加以說明。（電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)）【答案】開關(guān)不能通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來實(shí)現(xiàn)【詳解】（1）[1]電磁繼電器實(shí)則就是電磁鐵控制的一種開關(guān)。（2）[2]閉合開關(guān)，燈泡和串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，其兩端的電壓為兩端的電壓電路中的電流燈泡的額定功率（3）[3]由圖乙可知，窗戶移至B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)，磁敏電阻的電阻值分別為和，由歐姆定律可得,當(dāng)窗戶移至軌道B點(diǎn)位置時(shí)，蜂鳴器恰好開始報(bào)警，控制電路中的總電阻此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為其最大阻值的，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，當(dāng)窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該為但是滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，所以若要求窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時(shí)蜂鳴器才開始報(bào)警，此時(shí)不能通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來實(shí)現(xiàn)。21．（2023·山東泰安·中考真題）2023年3月27日是第28個(gè)全國中小學(xué)生安全教育日，某校開展了安全創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽活動(dòng)，物理興趣小組利用磁性開關(guān)S2設(shè)計(jì)了煙霧報(bào)警與自動(dòng)噴淋聯(lián)動(dòng)模擬系統(tǒng)，當(dāng)煙霧達(dá)到一定濃度時(shí)觸發(fā)自動(dòng)報(bào)警噴淋，防范火災(zāi)發(fā)生。圖甲為該模擬系統(tǒng)示意圖，Rc為氣敏電阻?？刂齐娐分械碾娏鱅控≥0.02A時(shí)，磁性開關(guān)S2動(dòng)觸片被電磁鐵吸引與觸點(diǎn)a接觸，安全指示燈L熄滅，報(bào)警噴淋系統(tǒng)同時(shí)工作；控制電路中的電流小于0.02A時(shí)，動(dòng)觸片被釋放，與觸點(diǎn)b接觸，安全指示燈亮，報(bào)警噴淋系統(tǒng)停止工作。已知控制電路電源電壓U控大小可調(diào)節(jié)，電磁鐵線圈電阻不計(jì)，氣敏電阻Rc的阻值與煙霧濃度C的關(guān)系如圖乙所示，R0為定值電阻。工作電路電源電壓U=36V，報(bào)警電鈴標(biāo)有“36V18W”字樣。（1）安全指示燈L標(biāo)有“0.9W10Ω”字樣（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響），要使燈L正常工作，則保護(hù)電阻R′的阻值為多大？（2）報(bào)警電鈴響時(shí)電流表示數(shù)為2.5A，噴淋系統(tǒng)工作20s消耗的電能是多少？（3）通過調(diào)節(jié)U控大小，可改變?cè)撗b置對(duì)煙霧探測的靈敏度。調(diào)至U控1時(shí)，觸發(fā)報(bào)警噴淋的最低煙霧濃度C1=8%，電阻R0的功率為0.012W，控制電路消耗的總功率為P控1；將電壓增大調(diào)至U控2，觸發(fā)報(bào)警噴淋時(shí)的最低煙霧濃度為C2，控制電路消耗的總功率為P控2，P控1∶P控2=25∶31，求U控1、U控2和C2的大小。

【答案】（1）110Ω；（2）1440J；（3）U控1=5V，U控2=6.2V，C2=2%【詳解】解：（1）由可得，安全指示燈L的額定電壓為由P=UI可得，安全指示燈L的額定電流為由電路圖可知，安全指示燈L與保護(hù)電阻R′串聯(lián)，由串聯(lián)電路電阻分壓規(guī)律可知，L正常工作時(shí)，保護(hù)電阻R′兩端電壓為U′=U-UL=36V-3V=33V由歐姆定律可得，保護(hù)電阻R′的阻值為（2）由電路圖可知，報(bào)警電鈴與噴淋系統(tǒng)并聯(lián)，電流表測電路中總電流，報(bào)警電鈴響時(shí)電路中的總電流為I總=2.5A，由P=UI可得，流過報(bào)警電鈴的電流為故由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過噴淋系統(tǒng)的電流為I2=I總-I1=2.5A-0.5A=2A由P=UI可得，噴淋系統(tǒng)的額定功率為P2=UI2=36V×2A=72W由W=Pt可得，噴淋系統(tǒng)工作20s消耗的電能為W=P2t=72W×20s=1440J（3）由圖乙可知，當(dāng)C=0時(shí)，Rc=300Ω，當(dāng)C=5%時(shí)，Rc=250Ω，故由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，Rc與C之間的函數(shù)關(guān)系式為Rc=-1000C+300當(dāng)C1=8%時(shí)，帶入可得此時(shí)Rc1=220Ω，由題意可知，此時(shí)電路中電流為I=0.02A，此時(shí)電阻R0的功率為P0=0.012W，故由P=I2R可得，電阻R0的阻值為由歐姆定律可得，此時(shí)電源電壓為U控1=I(R0+Rc1)=0.02A×(30Ω+220Ω)=5V此時(shí)電路消耗的總功率為P控1=U控1I=5V×0.02A=0.1W由P控1∶P控2=25∶31可得此時(shí)電路中的電流仍為I=0.02A，故由P=UI可得，此時(shí)電源電壓為此時(shí)電阻R0兩端電壓為U0=IR0=0.02A×30Ω=0.6V由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，此時(shí)氣敏電阻兩端電壓為Uc2=U控2-U0=6.2V-0.6V=5.6V則此時(shí)氣敏電阻的阻值為帶入Rc與C的關(guān)系式解得C2=2%。答：（1）要使燈L正常工作，則保護(hù)電阻R′的阻值為110Ω；（2）報(bào)警電鈴響時(shí)電流表示數(shù)為2.5A，噴淋系統(tǒng)工作20s消耗的電能是1440J；（3）U控1=5V，U控2=6.2V，C2=2%。09電磁繼電器與交流電圖像問題（計(jì)算題）22．（2024·廣東東莞·一模）如圖，某小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型，接通相應(yīng)指示燈后，該指示燈會(huì)亮、暗（微弱發(fā)光）交替閃爍發(fā)光，電路中電源電壓恒為6伏，指示燈規(guī)格為“6V；6W”，R0為定值電阻，電磁鐵的阻值忽略不計(jì)。（1）若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作，轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點(diǎn)接通（選填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實(shí)際電壓變化規(guī)律如圖乙所示。當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈正常發(fā)光時(shí)，電磁鐵（選填“有”或“無”）磁性，此時(shí)R0兩端的電壓（選填“等于6V”、“小于6V大于0V”或“等于0V”）；（3）若圖乙中Ux的值為1.5V，則燈泡微弱發(fā)光時(shí)的指示燈的實(shí)際功率為W，定值電阻R0的阻值為。（已知指示燈的電阻不變）【答案】3和4有等于0V0.37518Ω【詳解】（1）[1]若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作，應(yīng)該讓兩個(gè)指示燈同時(shí)接入電路，故轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點(diǎn)3和4接通。（2）[2][3]當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈正常發(fā)光時(shí)，電磁鐵被接通，有電流通過，電磁鐵有磁性；此時(shí)右轉(zhuǎn)指示燈電壓為6V，因?yàn)殡娐分须娫措妷汉銥?伏，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，此時(shí)R0兩端的電壓等于0。（3）[4][5]已知指示燈規(guī)格為“6V；6W”，則指示燈的電阻若Ux的值為1.5V，此時(shí)電路電流則燈泡微弱發(fā)光時(shí)的指示燈的實(shí)際功率P實(shí)=UxI=1.5V×0.25A=0.375W根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，定值電阻R0兩端的電壓U0=U-UL=6V-1.5V=4.5V則定值電阻R0的阻值10電磁繼電器的其他應(yīng)用23．（2023·四川資陽·中考真題）夜幕降臨，裝有自動(dòng)照明系統(tǒng)的LED燈將城市照得燈火通明。這種LED燈是通過光電轉(zhuǎn)換原理來供電的：白天，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，通過對(duì)蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來；夜晚，蓄電池放電，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，讓路燈實(shí)現(xiàn)照明功能；其中，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小，充放電電路的切換由電磁繼電器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。該照明系統(tǒng)的電路原理如圖所示。②結(jié)合上述工作原理，電路原理圖中方框內(nèi)的電器元件是：①、②、③、④（選填下列電器元件前的字母代號(hào)）。A．電池

B．蓄電池

C．太陽能電池板

D．LED路燈【答案】ADBC【詳解】[1]光敏電阻R與R0串聯(lián)在控制電路中，控制電路中缺少電源，則①應(yīng)該是電池。[2][3][4]當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)光敏電阻的阻值減小，電磁鐵的電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，吸引銜鐵，與GH接觸，使太陽能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池里；夜晚光照強(qiáng)度小于一定值時(shí)，電磁鐵的電路中幾乎無電流，電磁鐵無磁性，銜鐵與EF接觸，蓄電池釋放電能，供路燈工作，則銜鐵與GH接觸時(shí)，蓄電池與太陽能電池板組成閉合回路，且蓄電池充電；當(dāng)銜鐵與EF接觸時(shí)，蓄電池與LED路燈組成閉合回路，蓄電池放電，則②是LED路燈，③是蓄電池，④是太陽能電池板。24．（2024·江蘇無錫·一模）小華制作的蓄水池水位報(bào)警模擬裝置如圖所示：浮子由銅片E、空心桿F和木塊Q構(gòu)成。在低水位時(shí)，觸點(diǎn)C、D位于E的正上方h0處，Q的下表面距池底的高度為h。當(dāng)水位上升到使E與C、D接觸后，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱的報(bào)警音，報(bào)警音的強(qiáng)弱取決于其兩端電壓大小。電源電壓U=6V，定值電阻R0=3Ω，R可視為9Ω的定值電阻，不計(jì)其它電阻。

（1）當(dāng)E與C、D接觸時(shí)，電路接通，銜鐵吸下與觸點(diǎn)接觸（選填“A”或“B”），線圈和R0被（選填“短路”或“斷路”）；（2）在被釋放和吸下的過程中，銜鐵與A、B的接觸時(shí)間分別為0.5s和1.5s，不考慮銜鐵在A、B之間切換的時(shí)間。在未解除報(bào)警的情況下，求開始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能；（3）Q為邊長10cm的正方體，密度為0.6×103kg/m3，h0=10cm，h=22cm，g取10N/kg。不計(jì)E、F的質(zhì)量及E與支架間的摩擦。①求剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度H；②下列措施中，可使①中H值增大的有。A．將池中水換為密度更大的液體B．僅適當(dāng)減小Q的邊長C．僅適當(dāng)減小Q的密度D．僅在空心管F中裝入適量沙子【答案】B短路225JD【詳解】（1）[1][2]分析電路可知，當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)E與C、D接觸，電路接通，電磁鐵開始工作，銜鐵被吸下來與B點(diǎn)接觸，R0及線圈被短路，蜂鳴器開始報(bào)警。（2）[3]已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一個(gè)周期需要2s，消耗的電能為完成一個(gè)周期需要的時(shí)間是2s，則1min完成30個(gè)周期，故開始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能為W總=30×WAB=30×7.5J=225J（3）[4]已知，，木頭漂浮在水面上，故浮力為木塊浸入液體中的體積為木塊浸入液體的深度為則剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度為[5]A．由題意可知，h0和h大小不變，則由可知，能夠變化的只有，即木塊浸入液體的深度變大時(shí)，水面距池底的高度H就變大，已知木塊在水面漂浮，浮力等于自身重力，將池中水換為密度更大的液體時(shí)，木塊的浮力仍然等于其重力，由可知，物體浸入液體的體積變小，因此h0變小，H變小，故A不符合題意；B．僅減小Q的邊長，則Q的體積減小，則由G=ρVg可知，木塊的重力減小，則所受浮力變小，V排變小，因此h0變小，H變小，故B不符合題意；C．僅適當(dāng)減小Q的密度，則由G=ρVg可知，木塊的重力減小，則所受浮力變小，因此V排變小，h0變小，H變小，故C不符合題意；D．僅在空心管F中裝入適量沙子，則木塊受到的向下的壓力變大，則木塊受到的浮力變大，由公式可知，V排變大，因此h0變大，H變大，故D符合題意。故選D。11電磁繼電器的綜合信息題25．（2023·江蘇南京·中考真題）生活中，電梯超載時(shí)，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的電鈴響起，電梯無法起降，報(bào)警系統(tǒng)的工作原理如圖甲所示，控制電路電源電壓U=6V，電磁鐵線圈電阻R0=150Ω。電阻箱R1的電阻設(shè)定為250Ω，R2為壓敏電阻，其阻值與壓力的大小關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)線圈中的電流大于或等于10mA時(shí)，銜鐵被吸合，受控制電路中電動(dòng)機(jī)斷電，報(bào)警電鈴響，實(shí)現(xiàn)超載停機(jī)并發(fā)出提醒。（1）電梯的自動(dòng)報(bào)警電鈴應(yīng)接在（選填“C、D”或“E、F”）之間。電磁鐵通電時(shí)，上端為極；（2）空載時(shí)電梯底座對(duì)R2的壓力等于電梯廂的重力為4000N，閉合開關(guān)S1，求空載時(shí)控制電路中的電流大?。唬?）求該電梯限載人數(shù)；（設(shè)每人質(zhì)量為70kg。g取10N/kg）（4）若要求電梯限載人數(shù)減小，請(qǐng)對(duì)控制電路提出兩種改進(jìn)措施?！敬鸢浮縀、FN見解析【詳解】（1）[1]根據(jù)題意，當(dāng)線圈中的電流大于或等于10mA時(shí)，銜鐵被吸合，受控制電路中電動(dòng)機(jī)斷電，報(bào)警電鈴響，故電梯的自動(dòng)報(bào)警電鈴應(yīng)接在E、F之間。[2]電磁鐵通電時(shí)，由安培定則可知上端為N極。（2）[3]電梯底座對(duì)R2的壓力等于電梯廂的重力為4000N，由圖乙可知R2的阻值為800Ω，根據(jù)歐姆定律，則空載時(shí)控制電路中的電流為（3）[4]當(dāng)線圈中的電流大于或等于10mA時(shí)，銜鐵被吸合，受控制電路中電動(dòng)機(jī)斷電，報(bào)警電鈴響，則電流為10mA時(shí)，控制電路總電阻為此時(shí)串聯(lián)的壓敏電阻為一個(gè)人的重力為根據(jù)圖乙，當(dāng)壓敏電阻為200Ω時(shí)，壓力為10000N，最多可搭乘的人數(shù)為故最多可搭乘的人數(shù)為8人。（4）[5]根據(jù)題意，為減小電梯的限載可以增大控制電路的電流，根據(jù)歐姆定律，可以將R1跟換為阻值更小的電阻（或增大控制電路的電源電壓）。26．（2024·江蘇徐州·一模）閱讀短文，回答問題。電磁血流計(jì)如圖甲所示用來檢測血流速度和血流量的電磁流量計(jì)，又稱電磁血流計(jì)。使用時(shí)，將血管放置于兩磁極之間，金屬電極a、b與血管壁接觸，儀表與a、b相連。血液在血管中流動(dòng)時(shí)，a、b間就會(huì)有電壓，電流流過儀表從而顯示出血流速度和流量。流量指的是液體在單位時(shí)間內(nèi)通過某橫截面的體積，一個(gè)正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率為1.5W，研究表明，當(dāng)血液在管內(nèi)勻速流動(dòng)時(shí)，受到的阻力與的血流速度成正比。當(dāng)管橫截面積為正常值的n倍時(shí)，測得心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)的血流速度v與n的數(shù)值如表所示。n1.000.900.800.750.6v/（m?s﹣1）0.1800.2000.2250.2400.300（1）若測得血流速度為0.2m/s，血流量為10-4m3/s，對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為m2，從表中可知，血管橫截面積越小，受到的阻力越，心臟的負(fù)擔(dān)就越重；（2）關(guān)于電磁血流計(jì)，下列說法中正確的是；A．電磁流量計(jì)上的儀表是由電壓表改裝的B．利用電磁流量計(jì)可測量某食用油管道中油的流量C．調(diào)換兩磁極的位置，流過儀表電流的方向改變D．電磁血流計(jì)的原理與電動(dòng)機(jī)相似（3）請(qǐng)你在圖示直角坐標(biāo)系中作出n與v的關(guān)系曲線；（4）若某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0.72倍時(shí)，血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度為m/s，當(dāng)n＝0.5時(shí)，心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P=W；（5）某興趣小組用流速傳感器D設(shè)計(jì)測定液體流速的檢測電路，通過電流表示數(shù)的大小來反應(yīng)液體流速的大小，如圖丙所示，電源電壓為3V，R0為10Ω的定值電阻，流速傳感器D電阻的倒數(shù)與液體流速v的關(guān)系如圖丁所示：①當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，此時(shí)液體的流速為m/s；②設(shè)計(jì)中，小明用兩節(jié)干電池作為電源，隨著測定液體流速的檢測電路使用時(shí)間的變長，將會(huì)導(dǎo)致測得的血液流速（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮看驝0.2562偏小【詳解】（1）[1]流量指的是液體在單位時(shí)間內(nèi)通過某橫截面的體積，所以若測得血流速度為0.2m/s，血流量為10-4m3/s，對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為[2]從表中可知，血管橫截面積越小，流速越大，而當(dāng)血液在管內(nèi)勻速流動(dòng)時(shí)，受到的阻力與的血流速度成正比，所以血管橫截面積越小，受到的阻力越大。（2）[3]A．根據(jù)圖甲可知，儀表與電阻串聯(lián)，因此儀表是電流表改裝而成，故A錯(cuò)誤；B．電磁流量計(jì)是通過將血液當(dāng)作導(dǎo)體來進(jìn)行測量的，而食用油是絕緣體，因此利用電磁流量計(jì)不可以測量某食用油管道中油的流量，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)圖甲可知，電路中沒有電源，其原理是電磁感應(yīng)，即與發(fā)電機(jī)原理相同，所以調(diào)換兩磁極的位置，磁場方向改變，則流過儀表電流的方向改變，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。（3）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線作圖如下：（4）[5]分析表格數(shù)據(jù)可知，對(duì)應(yīng)與的乘積為定值0.18，成反比例函數(shù)關(guān)系，則當(dāng)血管的橫截面積為正常人的0.72倍時(shí)，血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度為[6]一個(gè)正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率為1.5W，當(dāng)時(shí)，血液勻速流動(dòng)的速度為，根據(jù)可得阻力為當(dāng)n＝0.5時(shí)，血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度為當(dāng)血液在管內(nèi)勻速流動(dòng)時(shí)，受到的阻力與的血流速度成正比，所以當(dāng)n＝0.5時(shí)，阻力為，則心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率為（5）[7]如圖丙，和D串聯(lián)，電流表測電路電流。當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，總電阻為此時(shí)流速傳感器D電阻為則，如圖丁所示，流速傳感器D電阻的倒數(shù)與液體流速v成正比，則有解得液體的流速，即。[8]用兩節(jié)干電池作為電源，隨著測定液體流速的檢測電路使用時(shí)間的變長，電源電壓變小，根據(jù)可知電路中電流變小，則測得的血液流速偏小。27．（2024·江蘇鹽城·一模）閱讀短文，回答問題：天然氣的安全防范措施中提到：在使用灶具過程中，人不能遠(yuǎn)離，防止因沸湯溢出或風(fēng)吹引起灶具熄火引發(fā)燃?xì)庑孤?。為了避免安全隱患，大家煲湯時(shí)可把湯料和水置于燉蠱內(nèi)，而燉蠱則浸在大煲的水中，（如圖1）并用蒸架把蠱與煲底隔離，這樣“燉湯”既美味，又安全，因?yàn)殪抑械乃粫?huì)溢出使燃?xì)庀ɑ鸲鴮?dǎo)致安全事故的發(fā)生。在灶具設(shè)備設(shè)計(jì)上為了避免此類安全事故的發(fā)生，國家規(guī)定燃?xì)庠铐毎惭b熄火自動(dòng)保護(hù)裝置，擁有自動(dòng)熄火保護(hù)裝置的燃?xì)庠钕鄬?duì)其他燃?xì)庠疃裕影踩Ｈ鐖D2為某品牌的燃?xì)庠铑^，它有兩個(gè)針頭，一個(gè)是點(diǎn)火針頭，另一個(gè)是自動(dòng)熄火保護(hù)裝置的感應(yīng)針頭。感應(yīng)針頭要與電磁閥、脈沖點(diǎn)火器等部件組合起來配套使用，才能起到自動(dòng)熄火保護(hù)的詐用。在意外熄火（如湯水激出）時(shí)，感應(yīng)針頭感知溫度變化，當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，裝置能自動(dòng)關(guān)閉氣路、出廠前須進(jìn)行調(diào)試，以設(shè)定裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)的最高溫度，圖3模擬此裝置示意圖，電源電壓為6V，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤0.02A時(shí)，銜鐵K被釋放從而關(guān)閉氣路（未畫出）啟動(dòng)保護(hù)，反之打開氣路；線圈電阻不計(jì)，熱敏電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系如圖4中圖線①所示。（1）若湯的沸點(diǎn)與水的沸點(diǎn)相同，你認(rèn)為盅內(nèi)的湯（能/不能）沸騰；（2）電磁鐵的上端為（N/S）極；（3）為防止意外熄火后燃?xì)庑孤┑臅r(shí)間過長，裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)Rt的電功率應(yīng)不超過0.06W，則電阻箱R接入電路的最小阻值是Ω；（4）若將電阻箱R的阻值調(diào)為200Ω，則裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，Rt的最高溫度是℃；（5）差分法是一種比較精確的靈敏度計(jì)算方法：首先需要在兩個(gè)溫度點(diǎn)處分別測量出熱敏電阻的阻值，然后通過計(jì)算兩個(gè)溫度點(diǎn)之間的電阻變化量和溫度變化量的比值得到靈敏度若僅將Rt更換為圖線②所示的熱敏電阻（兩只熱敏電阻的吸、放熱本領(lǐng)相同），小華發(fā)現(xiàn)裝置啟動(dòng)保護(hù)的靈敏度會(huì)（升高/降低/不變）?！敬鸢浮坎荒躍15080降低【詳解】（1）[1]若湯的沸點(diǎn)與水的沸點(diǎn)相同，則盅內(nèi)的湯溫度達(dá)到沸點(diǎn)后不能繼續(xù)從水中吸收熱量，所以不能沸騰。（2）[2]電流從電磁鐵的上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則可知電磁鐵的下端為N極，上端為S極。（3）[3]裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，電流為0.02A，Rt的電功率為0.06W，則Rt的電壓為則電阻箱R接入電路的最小阻值為（4）[4]裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，總電阻為若將電阻箱R的阻值調(diào)為200Ω，則裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，Rt的電阻為由圖4可知，時(shí)，溫度為80℃，則Rt的最高溫度是80℃。（5）[5]由圖乙可知，隨著熄火后Rt溫度降低，若僅將Rt更換為圖線②所對(duì)應(yīng)的熱敏電阻，要比圖線①所對(duì)應(yīng)的熱敏電阻需降溫至更低的溫度才能啟動(dòng)保護(hù)，因此靈敏度降低。28．（2023·廣東汕尾·模擬預(yù)測）閱讀短文，回答問題。智能潔具智能潔具（智能馬桶、全自動(dòng)洗碗機(jī)、智能浴缸等），具有溫水洗凈、暖風(fēng)烘干、殺菌等功能，已進(jìn)入百姓家庭。某智能潔具為確保安全，插頭帶漏電保護(hù)裝置，工作原理如圖甲所示，連接潔具的火線與零線穿過環(huán)形鐵芯。正常工作時(shí)，兩線中的電流相等；若火線與零線中的電流不等，繞在鐵芯上的線圈會(huì)產(chǎn)生電流，經(jīng)放大后通過電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)S切斷電源。這種潔具裝有紅外線感應(yīng)裝置，當(dāng)人靠近時(shí)，感應(yīng)裝置自動(dòng)升起潔具蓋子，啟動(dòng)洗凈功能，加熱器將水快速加熱至溫控裝置預(yù)設(shè)的溫度，水泵噴水實(shí)施清洗。噴水桿采用納米銀（直徑為納米級(jí)的銀單質(zhì)）材料，殺菌效果好。清洗結(jié)束，暖風(fēng)烘干機(jī)自動(dòng)開啟烘干功能。如表為該潔具的部分參數(shù)。額定電壓220V清洗噴水量0.8~1.2L/min烘干機(jī)額定功率180W加熱器額定功率2100W

（1）該智能潔具工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為能。當(dāng)圖甲中電磁鐵線圈中電流從a流向b時(shí)，電磁鐵下端是極；（2）下列說法正確的是A．紅外線感應(yīng)裝置利用超聲波進(jìn)行工作B．暖風(fēng)烘干是靠增大面積來加快水的汽化C．納米銀是銀分子，噴水桿材料具有良好的導(dǎo)電性D．漏電保護(hù)裝置內(nèi)的火線與零線短路時(shí)，開關(guān)S不會(huì)被吸起（3）潔具正常工作，按最小噴水量用設(shè)定為40℃的溫水清洗，10min噴出的水吸收的熱量為J；清洗結(jié)束，暖風(fēng)烘干機(jī)工作40s，消耗的電能為kW·h，會(huì)使標(biāo)有“3000imp/(kW·h)”的電能表指示燈閃爍次?！舅谋葻崛輈=4.2×10–3J/(kg·℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，室溫為20℃】（4）圖乙為潔具的溫控裝置原理圖。R1是滑動(dòng)變阻器，R2是熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小。當(dāng)R1兩端電壓U1增大到一定值時(shí)，控制電路將切斷加熱電路實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。適當(dāng)（選填“增大”或“減小”）電源電壓，可使控制水溫的預(yù)設(shè)值升高。【答案】內(nèi)ND6.72×1050.0026減小【詳解】（1）[1][2]該智能潔具工作時(shí)，消耗電能，產(chǎn)生內(nèi)能，主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)圖甲電磁鐵線圈中電流從a流向b時(shí)，由右手沿著電流方向抓住螺線管，則大拇指朝下，即螺線管下端為N極，上端為S極。（2）[3]A．紅外線感應(yīng)水龍頭是通過紅外線反射原理，故A錯(cuò)誤；B．暖風(fēng)烘干，有熱風(fēng)吹，使水的溫度升高，水上方的空氣流動(dòng)速度增大，從而加快了水的蒸發(fā)，很快變干，故B錯(cuò)誤；C．納米銀（直徑為納米級(jí)的銀單質(zhì)）材料，具有良好的導(dǎo)電性，但納米銀不是銀分子，故C錯(cuò)誤；D．漏電保護(hù)裝置是在火線和零線中電流不等的情況下工作，因而短路時(shí)雖然電流很大，但是火線和零線中的電流相等，漏電保護(hù)裝置不會(huì)工作，則開關(guān)S不會(huì)被吸起，故D正確。故選D。（3）[4][5][6]以最小噴水量噴水時(shí)，每分鐘噴出水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg水吸收的熱量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×10×(40℃-20℃)=6.72×105J清洗結(jié)束，暖風(fēng)烘干機(jī)工作40s,消耗的電能W=Pt=180W×40s=7200J=0.002kW·h電能表指示燈閃爍n=3000imp/(kW·h)×0.002kW·h=6imp（4）[7]根據(jù)R2是熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小可知，當(dāng)控制水溫的預(yù)設(shè)值升高，R2的阻值將減小，由于R1兩端的電壓U1是不變的，R1的阻值不變，根據(jù)可知，通過R1的電流將不變，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過R2的電流也不變，根據(jù)U2=I2R2可知R2兩端的電壓將減小，根據(jù)U=U1+U2可知，電源電壓將減小。一、單選題1．（2024·江蘇蘇州·模擬預(yù)測）如圖所示，彈簧測力計(jì)下掛著鐵塊P，其正下方的水平地面上放著條形磁鐵Q，P和Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知和的重力分別為和，若彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，則下列說法正確的是（）

A．所受的重力與對(duì)的吸引力是一對(duì)平衡力B．對(duì)彈簧測力計(jì)的拉力大小為C．對(duì)地面的壓力為D．對(duì)的吸引力大于對(duì)的吸引力【答案】A【詳解】D．P對(duì)Q的吸引力和Q對(duì)P的吸引力是一對(duì)相互作用力，這兩個(gè)力的大小相等，故D錯(cuò)誤；B．已知彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4G，且彈簧測力計(jì)對(duì)P的拉力與P對(duì)彈簧測力計(jì)的拉力是一對(duì)相互作用力，所以P對(duì)彈簧測力計(jì)的拉力大小為4G，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)P進(jìn)行受力分析：P受到豎直向上的彈簧測力計(jì)的拉力F拉、Q對(duì)P的吸引力FQP、豎直向下的重力GP。由題可知，F(xiàn)拉=4G，根據(jù)力的平衡條件可得FQP=F拉-GP=4G-G=3G即Q對(duì)P的吸引力大小為3G。由于力的作用是相互的，所以P對(duì)Q的吸引力也是3G。對(duì)Q進(jìn)行受力分析：Q受到豎直向下的重力GQ、豎直向上的支持力F支持、P對(duì)Q的吸引力FPQ；根據(jù)力的平衡條件可得地面對(duì)Q的支持力F支持=GQ-FPQ=3G-3G=0地面對(duì)Q的支持力為0，則Q對(duì)地面的壓力也為0，故C錯(cuò)誤；A．此時(shí)Q靜止在地面上，地面對(duì)Q的支持力為0，此時(shí)Q受到P對(duì)Q的吸引力和重力的作用，兩個(gè)力的大小均為3G，方向相反，在同一條直線上，作用在同一物體上，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，故A正確。故選A。2．（2024·黑龍江齊齊哈爾·一模）如圖所示，靈敏電流表的內(nèi)部構(gòu)造主要包括金屬線圈和磁體，金屬線圈懸置在磁體的兩極間，線圈同時(shí)與一根指針和一根螺旋狀彈簧相連。當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，線圈就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，顯示電流的大小。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．其原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用 B．其原理是法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．電流方向改變時(shí)，線圈的磁場方向不變 D．發(fā)電機(jī)的原理與其原理相同【答案】A【詳解】ABD．根據(jù)“當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，線圈就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)”可知，這種電流表將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，工作原理與電動(dòng)機(jī)的工作原理相同，即通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)。故A正確，BD錯(cuò)誤；C．線圈的磁場方向與電流的方向有關(guān)，當(dāng)電流方向改變時(shí)，線圈的磁場方向也隨之發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤。故選A。3．（2024·四川瀘州·二模）無線充電技術(shù)，在日常生活中應(yīng)用越來越廣泛，下圖是無線充電原理圖，根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，下列說法不正確的是（）A．輸入電流發(fā)生變化，則線圈A產(chǎn)生的磁場也會(huì)發(fā)生變化B．只有線圈內(nèi)部附近才有磁感線，磁感線是斷開的C．給電池充電時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．線圈B產(chǎn)生電流的原理與發(fā)電機(jī)原理相同【答案】B【詳解】A．由圖可知，通電線圈A可以視為通電螺線管，其磁場方向與電流方向有關(guān)，當(dāng)輸入電流方向發(fā)生變化時(shí)，線圈A產(chǎn)生的磁場方向也會(huì)發(fā)生變化，故A正確，不符合題意；B．磁感線是為了描述（或研究）磁場方便而建立的物理模型，通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，磁場是真實(shí)存在的，磁感線不是真實(shí)存在的，故在線圈周圍不存在著磁感線，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．手機(jī)充電過程中，消耗的電能以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存起來，故C正確，不符合題意；D．通電導(dǎo)體周圍存在磁場，由圖知，電流通過線圈A產(chǎn)生的磁場，線圈B感應(yīng)到電磁信號(hào)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即線圈B是利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生感應(yīng)電流的，發(fā)電機(jī)也是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故D正確，不符合題意。故選B。4．（2024·陜西寶雞·一模）如圖甲是某校初中物理創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)的“闖紅燈違規(guī)模擬記錄器”，當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開關(guān)自動(dòng)閉合，它的阻值變化規(guī)律如圖乙所示，已知控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵被吸合。下列說法中不正確的是（）A．要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時(shí)，自動(dòng)閉合B．光控開關(guān)接收到綠光時(shí)，指示燈亮，電控照相機(jī)不工作C．質(zhì)量小于400kg的車輛違規(guī)時(shí)不會(huì)被拍照記錄D．要使質(zhì)量較小的車闖紅燈也能被拍下，可以在控制電路中串聯(lián)一個(gè)電阻【答案】D【詳解】AB．因?yàn)殡娍卣障鄼C(jī)要自動(dòng)記錄違規(guī)闖紅燈的情景，所以光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時(shí)，自動(dòng)閉合；在接收到綠光時(shí)，光控開關(guān)斷開，指示燈發(fā)光，電控照相機(jī)不工作，故AB正確，不符合題意；C．根據(jù)歐姆定律壓敏電阻的阻值為R＝100Ω﹣10Ω＝90Ω查圖可知，當(dāng)R＝90Ω時(shí)，壓敏電阻所受的壓力F=4000N，根據(jù)G＝mg得只有質(zhì)量大于400kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被拍照記錄；故C正確，不符合題意；D．分析圖乙可知，當(dāng)壓力F越小時(shí)，電阻R越大，如果再串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，則電路中的總電阻更大，電流會(huì)更小，達(dá)不到0.06A，電磁鐵不能有效控制銜鐵，則不能達(dá)到給違規(guī)車輛拍照的目的，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。5．（2024·陜西西安·二模）吸煙有害健康，為了患者的身體健康，西安市某三甲醫(yī)院在病房、樓道和廁所都安裝了煙霧報(bào)警器。當(dāng)有患者或患者家屬忍不住抽煙時(shí)，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出“這里是無煙醫(yī)院，此區(qū)域禁止吸煙”的聲音。如圖甲所示為該醫(yī)院安裝的煙霧報(bào)警器，它由“控制電路”和“工作電路”組成如圖乙，其中“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵（線圈阻值）、電源電壓，開關(guān)等組成；“工作電路”由工作電源、揚(yáng)聲器、指示燈、導(dǎo)線等組成。圖丙為光敏電阻與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系圖像。工作原理：當(dāng)光敏電阻接收到的光強(qiáng)減弱到一定程度時(shí)，工作電路接通；揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲。下列有關(guān)說法不正確的是（

）A．根據(jù)報(bào)警器的工作原理判斷，B處應(yīng)接指示燈B．電磁鐵的上端為S極C．要提高報(bào)警器的靈敏度，可適當(dāng)增大電源電壓D．當(dāng)光照強(qiáng)度為3cd時(shí)，控制電路的電流為200mA【答案】C【詳解】A．當(dāng)光敏電阻接收到的光強(qiáng)減弱到一定程度時(shí)，工作電路接通，揚(yáng)聲器工作。圖丙中，光強(qiáng)減弱時(shí)，光敏電阻的阻值增大，控制電路中，根據(jù)電阻的串聯(lián)，光強(qiáng)減弱時(shí)，電路中的總電阻變大，電流變小，銜鐵在彈簧彈力的作用下與上面的靜觸點(diǎn)接觸，揚(yáng)聲器報(bào)警，A處為揚(yáng)聲器；光強(qiáng)增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值減小，電路中的總電阻變小，電流變大，銜鐵被吸下，指示燈工作，B處應(yīng)接指示燈；故A正確，不符合題意；B．根據(jù)電路圖可知，電流由電磁鐵的下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故B正確，不符合題意；C．要提高報(bào)警器的靈敏度，則在光強(qiáng)較大時(shí)，揚(yáng)聲器便報(bào)警，光敏電阻接入電路中的電阻較小，控制電路的總阻值較小，由于吸合電流不變，此時(shí)需要減小電源電壓；故C錯(cuò)誤，符合題意；D．由圖丙知，當(dāng)光照強(qiáng)度為3cd時(shí)，光敏電阻的阻值R光=12Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)的特點(diǎn)知，控制電路的總阻值R=R光+R0=12Ω+18Ω=30Ω則控制電路的電流為故D正確，不符合題意。故選C。6．（2024·安徽合肥·一模）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)裝置的俯視圖，“×”表示豎直向下的磁場，ab、cd是兩根金屬導(dǎo)軌，a端與c端之間用導(dǎo)線接入定值電阻R，將一根金屬棒MN放在兩根導(dǎo)軌上，金屬棒MN中有從N流向M的電流。下列說法中不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)裝置反映了發(fā)電機(jī)的工作原理B．金屬棒MN向右滑動(dòng)過程中會(huì)受到磁場力C．金屬棒MN向右滑動(dòng)過程中，M端相當(dāng)于電源的負(fù)極D．若金屬棒MN向左滑動(dòng)，則電阻R中的電流方向?yàn)閺腸流向a【答案】C【詳解】A．由題知，當(dāng)圖中線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機(jī)的工作原理，故A正確，不符合題意；B．若先使圖線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合回路中也會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，此時(shí)通電的甲線圈在磁場中會(huì)受到磁場力的作用，故B正確，不符合題意；C．金屬棒MN向右滑動(dòng)過程中，金屬棒MN中有從N流向M的電流，電流從M端流向電阻，M端相當(dāng)于電源的正極，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．金屬棒MN向左滑動(dòng)過程中，金屬棒MN中有從M流向N的電流，電流從N端流向電阻，N端相當(dāng)于電源的負(fù)極，則電阻R中的電流方向?yàn)閺腸流向a，故D正確，不符合題意。故選C。7．（2024·陜西西安·二模）小明放學(xué)后去家門口的人人樂超市購物，走到電梯前發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)動(dòng)較慢，當(dāng)他站在電梯上時(shí)又快了起來。小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，畫出如圖所示的電路（R是一個(gè)壓敏電阻）。關(guān)于此電路說法正確的是（）A．電磁鐵是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制作的 B．電磁鐵的鐵芯用銅做更好C．當(dāng)人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小 D．動(dòng)觸點(diǎn)與觸點(diǎn)2接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變慢【答案】C【詳解】A．電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)的原理制作的，故A錯(cuò)誤；B．鐵容易被磁化，磁化后磁場可以疊加，所以電磁鐵的鐵芯用鐵做更好，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)人站在電梯上，這說明通過電動(dòng)機(jī)的電流變大，銜鐵被電磁鐵吸下，通過電磁鐵的電流大，此時(shí)控制電路中的總電阻小，故C正確；D．動(dòng)觸點(diǎn)與觸點(diǎn)2接觸，工作電路中電阻變小，電流變大，根據(jù)可知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變快，故D錯(cuò)誤。故選C。8．（2024·福建南平·一模）小南利用電磁繼電器（電磁鐵線圈電阻不計(jì)）制作了具有加熱、保溫等功能的恒溫（40℃）加熱器，溫度40℃時(shí)熱敏電阻R＝100Ω，它的阻值隨溫度的升高而增大，電壓U1＝3V，定值電阻R0＝50Ω，工作電路U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω，下列說法中正確的是（）A．溫度降低時(shí)電磁鐵的磁性減弱B．溫度40℃時(shí)，控制電路的電流為0.03AC．工作電路在保溫狀態(tài)下的電功率為1100WD．工作電路在加熱狀態(tài)下每分鐘消耗電能6.6×104J【答案】D【詳解】A．由圖得，熱敏電阻與定值電阻R0串聯(lián)，依題意得，當(dāng)溫度降低時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，控制電路中總電阻變小，由歐姆定律得，電路中總電流變大，則電磁鐵的磁性增強(qiáng)，故A錯(cuò)誤