2020九年級(jí)物理上冊(cè) 7.4電磁繼電器精選練習(xí)（含解析）教科版

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精Page28學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第4節(jié)電磁繼電器一、夯實(shí)基礎(chǔ)1．(2019宿遷)如圖是研究電磁現(xiàn)象的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。相關(guān)說法正確的是（)甲乙丙丁A．甲圖能證明通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng)，這個(gè)現(xiàn)象是法拉第首先發(fā)現(xiàn)的B．乙圖中開關(guān)閉合,磁場(chǎng)中的導(dǎo)體棒會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，該過程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C．丙圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)導(dǎo)體棒AB上下運(yùn)動(dòng)時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)D．丁圖是電磁繼電器的原理圖，電磁繼電器被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域【答案】D【解析】A.將通電導(dǎo)線放在小磁針之上，是用來研究通電導(dǎo)體周圍是否存在磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn),即奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，是奧斯特最先發(fā)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B。讓通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，它會(huì)受到力的作用，這是用來研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(或通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力）的實(shí)驗(yàn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C。丙圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)導(dǎo)體棒AB上下運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，沒有切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;D.丁圖是電磁繼電器的原理圖,電磁繼電器是一個(gè)用電磁鐵控制的開關(guān)，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，故D正確。2．（2019樂山)下列設(shè)備,利用電磁繼電器工作的是(）【答案】A【解析】A。如圖,由容器、左側(cè)電源和電磁鐵組成的是控制電路，由有燈和右側(cè)電源組成的是工作電路，這是一個(gè)電磁繼電器用控制電路來控制工作電路的。故A正確。B.如圖的動(dòng)圈式話筒，是利用電磁感應(yīng)原理工作的，只有一個(gè)電路。故B錯(cuò)誤。C.電磁起重機(jī)是利用電流磁效應(yīng)工作的，只有一個(gè)電路，故C錯(cuò)誤.D。電鈴是利用電流磁效應(yīng)工作的，只有一個(gè)電路，故D錯(cuò)誤。3.（2019德陽)在圖中所示的自動(dòng)控制電路中，當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，工作電路的情況是（）A．燈不亮，電鈴響B(tài)．燈不量，電鈴不響C．燈亮，電鈴不響D．燈亮，電鈴響【答案】A【解析】由圖知道,當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，左邊控制電路中有電流，電磁鐵具有磁性，吸引銜鐵，使動(dòng)觸頭與下面電路接通,與上面的電路斷開，所以，電鈴工作,電燈不亮,即只有A正確。4．（2019撫順)下列四幅圖中的設(shè)備,與動(dòng)圈式話筒工作原理相同的是()A．手搖發(fā)電機(jī) B．臺(tái)式電風(fēng)扇 C．電磁起重機(jī) D．電磁繼電器【答案】A【解析】當(dāng)人對(duì)著動(dòng)圈式話筒說話時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生隨人的聲音變化而變化的電流,即：閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流。A、手搖發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,故A符合題意；B、臺(tái)式電風(fēng)扇的核心是電動(dòng)機(jī)，是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，故B不符合題意；C、電磁起重機(jī)的核心元件是電磁鐵，是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的，故C不符合題意；D、電磁繼電器核心元件是電磁鐵，是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,故D不符合題意。5．（2019江蘇泰州)如圖為某電磁繼電器的工作原理圖，開關(guān)S閉合時(shí)，電磁鐵____（有/無）磁性，_____(電燈/電鈴）通電工作。【答案】有電燈【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合，電路接通時(shí),電磁鐵通電，電磁鐵有磁性，把銜鐵吸引下來，使觸點(diǎn)與電燈所在的電路接通,電燈通電工作.6。（2019年湖北省隨州市）隨州市鄉(xiāng)村振興計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)，大棚蔬菜種植給農(nóng)民帶來可喜收入。劉大爺家大棚溫度監(jiān)控電路如圖所示,棚內(nèi)溫度正常時(shí)“溫控開關(guān)"處于斷開狀態(tài)，綠燈亮；棚內(nèi)溫度不正常時(shí)“溫控開關(guān)”處于閉合狀態(tài)，電磁鐵通電工作,電鈴響紅燈亮。劉大爺使用中發(fā)現(xiàn)電鈴和紅燈只要拆卸掉任意一個(gè),另一個(gè)也“沒有電”。在圖中畫幾匝電磁鐵的繞線并將綠燈、紅燈、電鈴接入電路.【答案】如圖：【解析】電磁繼電器斷電時(shí)銜鐵被彈簧拉起，動(dòng)觸頭和上面的靜觸頭接通,綠燈電路工作，所以綠燈和電源構(gòu)成通路。電磁繼電器通電時(shí)電磁鐵具有磁性，動(dòng)觸頭和下面的靜觸頭接通，紅燈和電鈴電路工作，所以紅燈、電鈴和電源構(gòu)成通路，電鈴和紅燈只要拆卸掉任意一個(gè)，另一個(gè)也“沒有電”，說明兩者是串聯(lián)的。（1）先把電磁鐵的線圈連接好，導(dǎo)線都在螺旋管的同側(cè),繞螺旋管時(shí)一端在螺旋管的上面繞，一端從螺旋管的下面繞如圖。（2）棚內(nèi)溫度正常時(shí)“溫控開關(guān)”處于斷開狀態(tài),電磁繼電器斷電,銜鐵被彈簧拉起，動(dòng)觸頭和上面的靜觸頭接通，綠燈電路工作，所以綠燈、電源、動(dòng)觸頭和上面靜觸頭構(gòu)成通路，連接如圖。（3）棚內(nèi)溫度不正常時(shí)“溫控開關(guān)”處于閉合狀態(tài)，電磁鐵通電工作，電磁鐵具有磁性,說明電源、銜鐵、電磁鐵連成一個(gè)通路。（4)電鈴和紅燈只要拆卸掉任意一個(gè),另一個(gè)也“沒有電”，說明兩者是串聯(lián)的,首先把紅燈和電鈴串聯(lián)起來。棚內(nèi)溫度不正常時(shí)“溫控開關(guān)"處于閉合狀態(tài)，電磁鐵通電工作，電磁鐵具有磁性吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和下面的靜觸頭接通，電源、紅燈、電鈴、動(dòng)觸頭、下面靜觸頭組成一個(gè)通路如圖。7．(2019黃岡）如圖所示是某車間自動(dòng)除塵裝置的簡(jiǎn)化電路圖.空氣中塵埃量較少時(shí)，光源發(fā)出來的光被擋板擋住了。當(dāng)空氣中塵埃量達(dá)到一定值時(shí)，由于塵埃的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上,光敏電阻的阻值，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性，在銜鐵的作用下，開啟自動(dòng)除塵模式.若圖中a、b一個(gè)是除塵器，一個(gè)是指示燈,則是除塵器。【答案】減?。辉鰪?qiáng)；b【解析】電磁繼電器就是一個(gè)自動(dòng)控制電路通斷的開關(guān)，根據(jù)電磁繼電器的工作原理來分析解答。當(dāng)空氣中塵埃量達(dá)到一定值時(shí)，由于塵埃的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上時(shí)，電路中的電流增大,根據(jù)歐姆定律可知光敏電阻的阻值減??；當(dāng)電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，吸引銜鐵,使動(dòng)觸點(diǎn)和下面的靜觸點(diǎn)接觸，開啟自動(dòng)除塵模式，所以下面的b是除塵器，上面的a是指示燈.8．(2019湖南常德）光敏電阻是阻值隨光的照度發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)。某光敏電阻R的阻值隨照度變化的曲線如圖甲所示。（1）如圖乙所示是街道路燈自動(dòng)控制模擬電路所需元件.利用蓄電池給電磁鐵供電，路燈接入電壓為220V的照明電路，為達(dá)到天亮燈熄天暗燈亮的效果，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將路燈連入照明電路中。(2）已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2mA時(shí),繼電器的銜鐵將被吸合。圖中蓄電池可提供的電壓為U=6V，內(nèi)部電阻忽略不計(jì)，有三個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇：R1（0～100Ω）,R2（0～500Ω)、R3(0~1800Ω）。要求當(dāng)凌晨天色漸亮照度增大至1.0lx時(shí)路燈才停止工作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（選填“R1”、“R2”或“R3”）.選定滑動(dòng)變阻器后，如果為了節(jié)約用電，要求在天色更暗一些時(shí)路燈就停止工作，滑動(dòng)電阻器觸片P應(yīng)該（選填“向右滑動(dòng)"、“向左滑動(dòng)”或“不滑動(dòng)).【答案】（1）如圖所示(2）R3向左滑動(dòng)【解析】(1）路燈要工作,路燈的一端必須與B接線柱相連.如圖甲，光敏電阻的阻值隨光的照度增大而減小，天亮光的照度增大，光敏電阻的阻值減小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，吸引銜鐵，動(dòng)觸點(diǎn)與A接線柱相連的靜觸點(diǎn)分離，與C接線柱相連的靜觸點(diǎn)接通,燈熄滅,路燈的另一端與接線柱A相連；天暗光的照度減小，光敏電阻的阻值增大,控制電路電流減小，電磁鐵磁性減弱，銜鐵在彈簧拉力作用下上移，動(dòng)觸點(diǎn)與C接線柱相連的靜觸點(diǎn)分離，與A接線柱相連的靜觸點(diǎn)接通，燈亮。（2）如圖甲，照度為1。0x時(shí)，光敏電阻的阻值為2kΩ，路燈停止工作，據(jù)題意線圈中的電流大于或等于2mA。此時(shí)接入滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)不小于,因此只有R3符合要求。如果要求在天色更暗一些時(shí)路燈就停止工作，線圈中的電流仍要大于或等于2mA時(shí)，繼電器的銜鐵將才會(huì)被吸合,即電路總電阻不變。根據(jù)圖甲，照度減小光敏電阻的阻值增大，串聯(lián)電路中總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，變阻器接入電路中的電阻就要減小，所以變阻器滑片要向左滑動(dòng)。9（2019年陜西省）如圖－1為某校物理小組設(shè)計(jì)的具有加熱和保溫功能的電熱器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路。Rt為熱敏電阻,阻值隨溫度升高而減小。R1、R2、R3均為電熱絲,且R1＝R2＝400Ω。閉合開關(guān)S1、S2，電熱器開始加熱.（1）控制電路中,電磁鐵的上端是___________極.（2）加熱時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)與上方靜觸點(diǎn)b、c接通，工作電路的總功率是多少？(3）電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力F與控制電路中電流I的關(guān)系如圖－2所示。當(dāng)電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力為1N時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)a與下方靜觸點(diǎn)d接通，進(jìn)入保溫狀態(tài)，此時(shí)熱敏電阻Rt的阻值是多少？（電磁鐵線圈電阻不計(jì)）（4）保溫狀態(tài)下，R1的功率為64W，則工作電路30s消耗的電能是多少?【答案】（1）N；（2）242W；（3）30Ω;(4）2640J?！窘馕觥浚?）根據(jù)右手螺旋定則可判斷出電磁鐵的上端為N極（2)當(dāng)電熱器加熱時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)與上方靜觸點(diǎn)b、c接通,此時(shí)R1與R2并聯(lián)根據(jù)P＝UI和I＝UR可得：R1工作時(shí)的功率P1＝U2R根據(jù)R1＝R2＝400Ω可得R2的功率等于R1的功率：P2＝P1＝121W所以工作電路的總功率P并＝P1+P2＝121W+121W＝242W（3）由圖－2可知，當(dāng)電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力為1N時(shí),控制電路中的電流I＝0。2A根據(jù)I＝UR可得：此時(shí)熱敏電阻的阻值Rt＝U控制I（4）電熱器處于保溫狀態(tài)時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)a與下方靜觸點(diǎn)d接通，此時(shí)R1與R2串聯(lián)根據(jù)P＝UI和I＝UR得P＝I2R從而I＝P1'工作電路30s消耗的電能：W＝UI串t＝220V×0。4A×30s＝2640J10.（2019年內(nèi)蒙古巴彥淖爾市)如圖所示是某溫控裝置的簡(jiǎn)化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R＝88Ω的電熱絲組成;控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻R0＝20Ω）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R2（取值范圍0~80Ω）和熱敏電阻R1組成；R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如下表所示,當(dāng)控制電路電流I≥50mA時(shí),銜鐵被吸合切斷工作電路；當(dāng)控制電路電流I≤40mA時(shí)，銜鐵被釋放接通工作電路.溫度/℃90806660504640363534R1/Ω102040507080100120130150（1）工作電路正常工作時(shí),R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)溫度為60℃，滑動(dòng)變阻器R2＝50Ω時(shí)，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少？（3）若控制電路電源電壓不變,此裝置可控制的溫度最大范圍是多少？(4）要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，請(qǐng)分析說明如何改變R2的阻值?！敬鸢浮?1）3.3×104J；(2)6V；（3）35℃～80℃；（4)應(yīng)減小R2的最大阻值?！窘馕觥拷猓海?）工作電路由電壓為220V的電源和阻值R＝88Ω的電熱絲組成，則R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝t＝×1×60s＝3.3×104J；（2）當(dāng)溫度為60℃時(shí),由表格數(shù)據(jù)可知R1＝50Ω，已知此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2＝50Ω，則控制電路的總電阻為：R＝R1+R2+R0＝50Ω+50Ω+20Ω＝120Ω，此時(shí)銜鐵恰好被吸合,則控制電路的電流I＝50mA＝0.05A,由歐姆定律可得，控制電路的電源電壓：U＝IR＝0.05A×120Ω＝6V；（3）當(dāng)控制電路電流I≥50mA時(shí)，銜鐵被吸合切斷工作電路,由歐姆定律可得，控制電路的總電阻最大為：R大＝＝＝120Ω，滑動(dòng)變阻器R2(取值范圍0～80Ω）的最大電阻為80Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，熱敏電阻R1的阻值最小(此時(shí)溫度最高）:R1＝R大﹣R2﹣R0＝120Ω﹣80Ω﹣20Ω＝20Ω，由表中數(shù)據(jù)知可控制的最高溫度為80℃；當(dāng)控制電路電流I≤40mA時(shí)，銜鐵被釋放接通工作電路，由歐姆定律，控制電路的總電阻最小為:R?。剑剑?50Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最小電阻為0時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律,熱敏電阻R1的阻值最大（此時(shí)溫度最低）：R′1＝150Ω﹣20Ω＝130Ω，由表中數(shù)據(jù)知可控制的最低溫度為35℃;所以，若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的溫度最大范圍是35℃~80℃；（4）要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，即熱敏電阻R1的阻值增大，因吸合時(shí)的電流不變,由歐姆定律可知，控制電路的總電阻不變,故應(yīng)減小R2的最大阻值。答：（1)工作電路正常工作時(shí)，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是3。3×104J；(2）當(dāng)溫度為60℃，滑動(dòng)變阻器R2＝50Ω時(shí)，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是6V；（3）若控制電路電源電壓不變,此裝置可控制的溫度最大范圍是35℃～80℃；（4）要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些,應(yīng)減小R2的最大阻值。二、提升訓(xùn)練1．（2019河南)（多選)圖為一款“智能照明燈"的電路,燈L天暗時(shí)自動(dòng)發(fā)光,天亮?xí)r自動(dòng)熄滅。控制電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度而變化。以下說法正確的是A．電磁繼電器利用電磁感應(yīng)原理工作B．R2的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而增大C．當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表示數(shù)減小D．若將R1換成阻值稍小的電阻,可縮短燈L的發(fā)光時(shí)間【答案】CD【解析】A．電磁繼電器其原理為電生磁，為電流磁效應(yīng)；B．由題意得天亮?xí)r電磁繼電器應(yīng)將銜鐵吸下來，則天亮?xí)r電流應(yīng)增大，故電阻應(yīng)減小,得R2的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。籆．當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí),R2電阻減小,電壓表測(cè)R2電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，故電壓表示數(shù)減小;D．R1換成電阻稍小的電阻，則電磁繼電器銜鐵更容易被吸下來，當(dāng)光照不是很強(qiáng)烈時(shí)即被吸下來，從而縮短了光照時(shí)間.2．（2019江蘇揚(yáng)州）如圖所示是一種自動(dòng)測(cè)定油面高度的裝置.電源電壓為6V，R1是最大電阻為30Ω的滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片P連在杠桿一端，R2是定值電阻，油量表是用量程為0?0。6A的電流表改裝而成(ABCD四點(diǎn)表示四個(gè)接線柱，電磁繼電器線圈電阻忽略不計(jì)）（1)當(dāng)油面上升時(shí)，電流表示數(shù)變大，則導(dǎo)線M應(yīng)與_____接線柱相連;當(dāng)油量下降到預(yù)設(shè)位置時(shí),警示燈亮，滑片P剛好在B處，則導(dǎo)線N應(yīng)與______接線柱相連。（2）當(dāng)油箱加滿油時(shí),滑片P剛好在A處，電流表的示數(shù)達(dá)到最大值，求電阻R2的阻值________.(3）在滑片滑動(dòng)的過程中,求滑動(dòng)變阻器R1的最大功率_________.【答案】（1)AD(2）10Ω（3）0.9W【解析】由圖得為串聯(lián)電路，當(dāng)油面上升時(shí)，滑片P滑向A端且電流表示數(shù)增大，則總電阻減小,故M應(yīng)接A端；P滑到B處時(shí)，總電阻最大，電流最小，電磁繼電器松開銜鐵,則若要警示燈亮，N應(yīng)接D接線柱；；當(dāng)R1阻值與R2阻值相等時(shí),R1功率到最大值，，.3。（2019浙江省嘉興市)電梯為居民上下樓帶來很大的便利,出于安全考慮,電梯設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示，電梯廂底層裝有壓敏電阻R1，R2為保護(hù)電阻，K為動(dòng)觸點(diǎn)，A、B為靜觸點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)超載情況時(shí)，電鈴將發(fā)出報(bào)警聲，此時(shí)電梯（能/不能）運(yùn)行，電磁鐵的上端是極，電梯超載時(shí)報(bào)警說明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而,如果用較小的電阻替換R2電梯可乘人數(shù)將變(多/少）。【答案】不能;S；減小；少?！窘馕觥抗ぷ鲿r(shí)，電流從電磁鐵的下面導(dǎo)線流入，利用安培定則判斷出電磁鐵的下端為N極，上端為S極；正常情況下（未超載時(shí)）,銜鐵被彈簧拉起,K與靜觸點(diǎn)A接觸，電梯正常工作；超載時(shí)，隨著壓力的增大，壓敏電阻的阻值隨著減小，電路中的電流逐漸增大,電磁鐵的磁性逐漸增強(qiáng),動(dòng)觸點(diǎn)K與靜觸點(diǎn)B接觸,電鈴報(bào)警，電梯不工作；電源電壓一定時(shí),如果用較小的電阻替換R2,要使電路中的電流保持不變，則壓敏電阻R1的阻值變大,壓力將變小，電梯可乘人數(shù)將變少。4.(2019廣東）某飲水機(jī)具有恒溫功能，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示(R1、R2均為加熱電阻），閉合S，電磁鐵上端為（選填“N”或“S")極；而當(dāng)溫控區(qū)溫度達(dá)到60℃時(shí)，通過溫度傳感器與電磁鐵共同作用，使飲水機(jī)進(jìn)入保溫狀態(tài)，此時(shí)電磁鐵銜鐵應(yīng)與（選填“a”或“b"）觸點(diǎn)接觸.已知R1：R2＝1:2，若加熱和保溫產(chǎn)生相等的熱量,則所需時(shí)間之比t加熱：t保溫＝.【答案】S；a；1：3.【解析】(1）由圖知控制電路中的電流是從電磁鐵的下端流入、上端流出，由安培定則可知，電磁鐵下端為N極，上端為S極；（2）由電路圖可知,銜鐵接b觸點(diǎn)位置時(shí),只有電阻R1接入電路，此時(shí)電路中電阻最小，電源電壓U一定，由P＝可知，此時(shí)電路的功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)銜鐵接a觸點(diǎn)位置時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，此時(shí)電路的總功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；（3）已知R1:R2＝1:2，若加熱和保溫產(chǎn)生相等的熱量，即Q1＝Q2，由Q＝W＝t可得，所需時(shí)間之比t加熱：t保溫＝：＝＝＝。5.（2019泰安）某電熱水器具有加熱和保溫功能，其工作原理如圖甲所示。其中控制電路中的電磁鐵線圈電阻不計(jì)，R為熱敏電阻，熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律圖像如圖乙所示，電源電壓U1恒為6V.當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I＞8mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點(diǎn)a、b接觸，加熱電路接通;當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤8mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接觸，保溫電路接通.熱敏電阻R和工作電路中的三只電阻絲R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中,U2＝220V，加熱時(shí)的功率P加熱＝2200W,保溫時(shí)的功率P保溫＝110W,加熱效率η＝90%，R2＝2R1，水箱內(nèi)最低溫度為0℃，水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·℃）。（1）為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻R0的阻值至少為多大?若R0為該值,試求熱水器剛開始保溫時(shí)水的溫度。（2）電阻絲R1、R2、R3的阻值分別為多少歐姆？（3）該熱水器在加熱狀態(tài)下，將44kg、20℃的水加熱到50℃需要多少時(shí)間?【答案】（1)70℃;(2)374Ω；(3)2800s【解析】（1)熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA,此時(shí)控制電路中最小電阻R總小=eq\f(U1,I0）=eq\f（6V，1.5×10－2A）=400Ω由圖象得水箱內(nèi)最低溫度為0℃時(shí)熱敏電阻阻值最小,R最小=100Ω保護(hù)電阻阻值至少為R0=R總?。璕最小=400Ω－100Ω=300Ω…熱水器剛開始保溫時(shí)，控制電路中的總電阻R總=eq\f（U1，I控制1)=eq\f（6V，8×10－3A）=750Ω熱敏電阻的阻值R=R總－R0=750Ω－300Ω=450Ω由圖乙圖象查得,儲(chǔ)水箱中水溫是70℃(2）加熱狀態(tài)時(shí),電阻R1、R2并聯(lián)在工作電路中R并＝eq\f（R1R2，R1＋R2)……………①并聯(lián)電路的總電阻：R并＝eq\f（U22，P加熱)＝eq\f（（220V）2,2200W）＝22Ω……………②R2＝2R1…………③由①②③式解得：R1＝33Ω、R2＝66Ω保溫狀態(tài)時(shí),電阻R2、R3串聯(lián)在工作電路中R串＝eq\f（U22,P保溫）＝eq\f（（220V）2，110W)＝440Ω；R3=R串－R2=440Ω－66Ω=374Ω（3)水吸收的熱量:Q吸=cm（t－t0）電流做的功：W加熱＝eq\f(Q吸,η)加熱時(shí)間：t加熱＝eq\f（W加熱,P加熱)＝2800s6。（2019煙臺(tái)）某家用電熱水器，其工作模式和相關(guān)參數(shù)如下表。如圖為電熱水器的原理圖，包括工作電路和控制電路兩部分,通過電磁繼電器自動(dòng)控制電熱水器實(shí)現(xiàn)加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的檔位變換。R0、R1為電熱絲，R2為滑動(dòng)變阻器，R為熱敏電阻（置于電熱水器內(nèi)），其阻值隨溫度的升高而減小。紅燈、綠燈是電熱水器工作時(shí)的指示燈，忽略指示燈對(duì)電路的影響.（1）分析說明當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)?（2)工作時(shí)，若要提高電熱水器的保溫溫度,如何調(diào)節(jié)保護(hù)電阻R2的滑片？（3）R1工作時(shí)的電阻是多大？（4）電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)，工作4。2min，可使1L水的溫度升高40℃.則該電熱水器的效率是多少？［。計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)］【答案】(1）保溫狀態(tài)；（2）滑片P向b端適當(dāng)移動(dòng);(3)1149.5Ω；（4）83.3%?！窘馕觥浚?）綠燈亮?xí)r:工作電路中和串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一電阻，由可知，電路消耗的電功率最小，電熱水器處于保溫狀態(tài)。（2）調(diào)節(jié)保護(hù)電阻R2，使滑片P向b端適當(dāng)移動(dòng)(3)電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)由得電熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí)；由得R1工作時(shí)的電阻：（4）電熱水器加熱4.2min消耗的電能：溫度升高40℃水吸收的熱量：電熱水器的效率7。（2019四川省內(nèi)江市)如圖甲所示，是某科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的恒溫箱電路圖,它包括工作電路和控制電路兩部分，用于獲得高于室溫、控制在定范圍內(nèi)的“恒溫”。工作電路中的加熱器正常工作時(shí)的電功率為1.0kW:控制電路中的電阻R為滑動(dòng)變阻器，R為置于恒溫箱內(nèi)的熱敏電阻，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，繼電器的電阻R。為100℃當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0。04A時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路中的電流減小到0.024A時(shí)，銜鐵被釋放,則：（1）正常工作時(shí)，加熱器的電阻值是多少?（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R為390?時(shí),恒溫箱內(nèi)可獲得的最高溫度為150℃,如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50℃那么，R’的阻值為多大?【答案】（1）48。4Ω；（2)90Ω。【解析】解：（1）根據(jù)P＝得：正常工作時(shí)，加熱器的電阻值R＝＝＝48.4Ω；（2)由乙圖知，當(dāng)最高溫度為150℃時(shí)，熱敏電阻的阻值R1＝200Ω，控制電路電流I1＝0。04A由歐姆定律得U＝I1（R0+R′+R1）＝0.04A×（10Ω+390Ω+200Ω）＝24V;恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50℃時(shí)，熱敏電阻的阻值R2＝900Ω,控制電路電流I2＝0.024A控制電路總電阻R總＝＝＝1000Ω，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值R′＝R總﹣R0﹣R2＝1000Ω﹣10Ω﹣900Ω＝90Ω；答：（1)正常工作時(shí)，加熱器的電阻值是48.4Ω；（2)R′的阻值為90Ω。8.（2019湖南省湘潭市)如圖所示為某實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)除濕器，除濕器中的壓縮機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,除濕器的動(dòng)力,全部由壓縮機(jī)來提供。除濕器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)由控制電路和工作電路兩部分組成，簡(jiǎn)化后的電路圖如中間圖所示?？刂齐娐分械碾娫措妷篣1＝12V,調(diào)控電咀R(shí)0的阻值范圍為0～1000Ω,R為裝在除濕器內(nèi)的濕敏電阻，其阻值隨相對(duì)濕度φ（空氣中含有水蒸氣的百分比，單位為:％RH)變化的圖象如右圖所示，L為磁控開關(guān)，當(dāng)濕敏電阻R的阻值發(fā)生變化時(shí)，控制電路中線圈的電流隨之發(fā)生變化，當(dāng)電流大于或等于20mA時(shí),L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合，工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕。工作電路兩端電220V，Rg為保護(hù)電阻,磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì)。問:（1）壓縮機(jī)工作過程中內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化成_____能;當(dāng)S接通時(shí)，可判斷出圖中線圈上端P的磁極是_____極。(2）由圖可知，濕敏電阻R的阻值隨著相對(duì)濕度的增加而變_____；若實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的相對(duì)濕度為60%RH,此時(shí)濕敏電阻R的阻值為_____Ω。（3)因?qū)嶒?yàn)室內(nèi)有較敏感的器件，要求相對(duì)濕度控制在45%RH以內(nèi),則調(diào)控電阻R0的阻值不能超過多少？_____(4）若除濕過程中工作電路的總功率為1100W，工作電路的電流為多少_____？已知保護(hù)電阻Rg＝2Ω，如果除濕器工作時(shí)磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的，則1h內(nèi)Rg消耗的電能是多少？_____【答案】（1).內(nèi)；(2）.N;(3)。小；（4)。50；（5)。不能超過500Ω;（6).5A；（7）.90000J【解析】（1）壓縮機(jī)在工作過程中利用做功方式改變了工作媒質(zhì)的內(nèi)能;所以主要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;當(dāng)S接通時(shí)，由安培定則結(jié)合圖2知道，線圈的上端P的磁極是N極；（2)由圖3知道，濕敏電阻R的阻值隨著相對(duì)濕度的增加而變?。磺耶?dāng)相對(duì)濕度為60％RH時(shí)，濕敏電阻R的阻值是50Ω；（3）由圖3知道，當(dāng)相對(duì)濕度控制在45%RH時(shí)，濕敏電阻R的阻值是：R′=100Ω，又因?yàn)楫?dāng)電流I≥20mA=0.02A時(shí),L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合，工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕.由知道，此時(shí)電路中的總電阻是：，由于串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，此時(shí)調(diào)控電阻R0的阻值是:R0=R總-R′T=600Ω-100Ω=500Ω；（4）因?yàn)樽詣?dòng)除濕器是在家庭電路中工作的，所以，電源電壓是:U0=220V；由P=UI知道，；則保護(hù)電阻Rg的功率Pg=I2Rg=（5A)2×2Ω=50W，由于磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的，所以1h內(nèi)Rg的工作時(shí)間是t=×3600s=1800s；所以呢，消耗的電能是:Wg=Pgt=50W×1800s=90000J.9。（2019廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)）圖甲是溫度自動(dòng)報(bào)警器?？刂齐娐分?電源電壓U控=5V，熱敏電阻R2的阻值與溫度的關(guān)系如圖20乙所示；工作電路中，燈泡L標(biāo)有“9V0。3A”的字樣,R4為電子嗡鳴器，它的電流達(dá)到某一固定值時(shí)就會(huì)發(fā)聲報(bào)警，其阻值R4=10Ω.在R2溫度為20℃的情況下,小明依次進(jìn)行如下操作：閉合開關(guān)S1和S2，燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)R0的電功率為P0;將R1的滑片調(diào)到最左端時(shí)，繼電器的銜鐵剛好被吸下,使動(dòng)觸點(diǎn)與下方靜觸點(diǎn)接觸；調(diào)節(jié)R3的滑片,當(dāng)R3與R4的電壓之比U3:U4=4：1時(shí),電子嗡鳴器恰好能發(fā)聲，此時(shí)R0的電功率為，。已知電源電壓、燈絲電阻都不變,線圈電阻忽略不計(jì)。求：（1）燈泡L的額定功率；（2）當(dāng)銜鐵剛好被吸下時(shí)，控制電路的電流；（3）將報(bào)警溫度設(shè)為50℃時(shí)，R1接入電路的阻值;（4）工作電路的電源電壓Ux?！敬鸢浮浚?）2.7W；（2）0.2A；(3）15Ω；(4)12V.【解析】（1）燈泡L的額定功率為P額=U額×I額=9V×0.3A=2。7W(2）當(dāng)銜鐵剛好被吸下時(shí)，變阻器R1接入電路的阻值剛好為0由圖乙知溫度為20℃時(shí)R2的阻值為R2=25Ω控制電路的電流為：（3）當(dāng)將報(bào)警溫度設(shè)為50℃時(shí)，由圖乙知,R2的阻值變?yōu)?10Ω，此時(shí)控制電路的電流仍然為I=0.2A由得R1接入電路的阻值為（4）當(dāng)繼電器的銜鐵還沒被吸下時(shí)，電路中的電流為I額=0.3A，則有；當(dāng)繼電器的銜鐵被吸下時(shí),設(shè)此時(shí)電路的電流為I，則有；由即可求得I=0。2A，此時(shí)而,則得U3=8V因?yàn)?/p>