16.4《電磁繼電器與自動(dòng)控制》（分層練習(xí)）解析版

16.4電磁繼電器與自動(dòng)控制一、選擇題1．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(shuō)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(lái)，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??；C.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(lái)，當(dāng)光照不是很強(qiáng)烈時(shí)即被吸下來(lái)，從而縮短了光照時(shí)間。2．如圖是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，它運(yùn)用了許多物理知識(shí)。以下說(shuō)法中正確的是（）A．不純凈的水是導(dǎo)體B．水位到達(dá)金屬塊B時(shí)，綠燈亮C．報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電動(dòng)機(jī)原理D．電磁繼電器實(shí)質(zhì)是一種電路開(kāi)關(guān)【答案】AD【解析】A．純凈的水是絕緣體，不純凈的水一般是導(dǎo)體，故A正確；B．讀圖可知，當(dāng)水位到達(dá)A時(shí)電路接通，電磁繼電器有磁性，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下，與紅燈接通，紅燈亮，故B錯(cuò)誤；C．報(bào)警器中的電磁鐵，主要運(yùn)用的是電流的磁效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．電磁繼電器實(shí)質(zhì)是一種電路開(kāi)關(guān)，由控制電路來(lái)間接控制工作電路，故D正確。故選AD。3．如圖，某興趣小組利用干電池、銅線框和磁鐵制作一個(gè)“愛(ài)心”電動(dòng)機(jī)，“愛(ài)心”能繞電池轉(zhuǎn)動(dòng)。下列家用電器與“愛(ài)心”電動(dòng)機(jī)工作原理相同的是（）

A．

電飯鍋 B．

電風(fēng)扇C．

手電筒 D．

電視機(jī)【答案】B【解析】A．“愛(ài)心”電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)工作的，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；B．電風(fēng)扇是在電動(dòng)機(jī)的作用下將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B符合題意；C．手電筒是將電能轉(zhuǎn)化為光能，故C不符合題意；D．電視機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，故D不符合題意；故選B。二、填空題4．如圖所示是燃油汽車(chē)啟動(dòng)裝置的電路簡(jiǎn)圖。汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，需要將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)鑰匙相當(dāng)于閉合開(kāi)關(guān)，電源與電磁鐵接通，根據(jù)原理，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，與靜觸點(diǎn)B接通，電動(dòng)機(jī)電路工作?！敬鸢浮?電流的磁效應(yīng)動(dòng)觸點(diǎn)A【解析】[1][2][3]如圖可知，汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，需要將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)鑰匙相當(dāng)于閉合開(kāi)關(guān)，電源2與電磁鐵接通，根據(jù)電流的磁效應(yīng)原理，電磁鐵有磁性將銜鐵吸下，動(dòng)觸點(diǎn)A與靜觸點(diǎn)B接通，電動(dòng)機(jī)電路工作。5．電磁繼電器：利用電壓、電流電路的通斷，間接控制電壓、電流的電路的通斷的裝置?！敬鸢浮康腿醺邚?qiáng)【解析】[1][2][3][4]利用低電壓、弱電流電路的通斷，間接控制高電壓、強(qiáng)電流的電路的通斷的裝置，它實(shí)際上起到了開(kāi)關(guān)的作用。6．電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)組成。工作電路由電路和電路兩部分構(gòu)成?！敬鸢浮侩姶盆F低壓控制高壓工作【解析】[1][2][3]電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)組成。工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成。7．如圖是小軍設(shè)計(jì)的短跑比賽“搶跑判斷器”。運(yùn)動(dòng)員蹲在起跑器上后，工作人員閉合開(kāi)關(guān)S1，S2，發(fā)令指示燈亮，運(yùn)動(dòng)員搶跑后，R0所受壓力變小，電阻變小，電磁鐵的磁性（填“增強(qiáng)”或“減弱”），將吸下，搶跑指示燈（填“L1”或“L2”）亮，判定運(yùn)動(dòng)員搶跑?！敬鸢浮吭鰪?qiáng)銜鐵L2【解析】[1][2][3]由圖知，工作人員閉合開(kāi)關(guān)S1，S2，左側(cè)電路接通，但壓敏電阻阻值較大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流很小，通過(guò)電磁鐵的磁性很弱，不會(huì)將銜鐵吸下來(lái)，右側(cè)電路發(fā)令指示燈L1接通，運(yùn)動(dòng)員搶跑后，R0所受壓力變小，阻值變小，電路中的電流變大，則通過(guò)電磁鐵的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，將上方的銜鐵吸下，此時(shí)，發(fā)令指示燈L1熄滅，搶跑指示燈L2接通，故L2亮，可判定運(yùn)動(dòng)員搶跑。8．小明去超市，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(lái)。小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，畫(huà)出如圖所示的電路（R是一個(gè)壓敏電阻）。小明分析：當(dāng)人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，則電磁鐵的磁性變，銜鐵與觸點(diǎn)（填“1”或“2”）接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變。【答案】強(qiáng)2快【解析】[1][2][3]由圖可知，當(dāng)人站在電梯上時(shí)，R的阻值減小，電路中電流增大，電磁鐵變強(qiáng)，則銜鐵被吸下，與觸點(diǎn)2接觸，則電機(jī)上的電壓增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變快。9．小紅設(shè)計(jì)了一種微機(jī)室防盜報(bào)警器，如圖，在微機(jī)室房門(mén)處安裝開(kāi)關(guān)S，電鈴安裝在傳達(dá)室。當(dāng)微機(jī)室房門(mén)被推開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電磁鐵（填“有”或“無(wú)”）磁性，B端與金屬?gòu)椥云系拇盆F相互，電鈴電路，從而起到報(bào)警作用。【答案】有排斥接通【解析】[1][2][3]讀圖可知，左側(cè)為控制電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵獲得磁性，利用安培定則判斷可知，B端為N極，因?yàn)閺椈善髠?cè)也是N極，同名磁極相互排斥，故兩觸點(diǎn)接通，使右側(cè)工作電路開(kāi)始工作，電鈴報(bào)警。三、作圖題10．如圖所示是消防應(yīng)急燈的電路圖，工作原理是：外部電路為220V交流電，當(dāng)其正常時(shí)，兩盞標(biāo)有“6V”燈泡不發(fā)光；外部電路停電時(shí)，兩盞標(biāo)有“6V”燈泡都能正常發(fā)光。請(qǐng)完成電路連接?！敬鸢浮俊窘馕觥繉蓚€(gè)燈泡并聯(lián)，電磁繼電器的作用相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制應(yīng)急燈的通斷；因?yàn)楫?dāng)外部電路停電時(shí)，電磁鐵失去磁性，銜鐵在彈簧的拉力作用下回到上面的位置，與觸點(diǎn)A接觸，此時(shí)，應(yīng)急燈所在電路應(yīng)該接通，因此，C點(diǎn)應(yīng)該與觸點(diǎn)A連接；如下圖：四、綜合題11．2022年伊始，新一輪新冠肺炎疫情再次侵襲鄭州，疫情防控形勢(shì)陡然緊張?！氨３志嚯x”、“零接觸”成為了我們承擔(dān)社會(huì)責(zé)任和傳遞愛(ài)心的一種方式。如圖甲為某款全自動(dòng)感應(yīng)干手器，其工作原理簡(jiǎn)化圖如圖乙所示。（1）控制電路中的電磁繼電器主要是利用了電流的效應(yīng)，當(dāng)手放到紅外線感應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)，R的阻值就會(huì)減小，控制電路中的電流（選填“增大”、“減小”或“不變”），銜鐵被吸下，工作電路開(kāi)始工作。（2）若加熱電阻絲阻值為44Ω，則工作10s它產(chǎn)生熱量為多少J？()（3）若只將感應(yīng)干手器一個(gè)用電器接入電路中，使其正常工作，10s中電能表（如圖丙）的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了10r，則工作電路中電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？()（4）該款干手器吹出熱風(fēng)溫度參數(shù)為35℃～45℃，若想提高熱風(fēng)的溫度，你的方法是：?！敬鸢浮看旁龃?.1×104J340W應(yīng)在加熱電阻絲兩端并聯(lián)一根加熱電阻絲【解析】（1）[1][2]控制電路中的電磁繼電器主要是利用了電流的磁效應(yīng)；當(dāng)手放到紅外線感應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)，R的阻值就會(huì)減小，由歐姆定律可知，控制電路的電流增大，銜鐵被吸下，工作電路開(kāi)始工作。（2）[3]因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以加熱電阻絲工作10s產(chǎn)生的熱量為（3）[4]2500r/kW·h表示電路中用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2500r，10s中電路消耗的電能為電路的總功率為加熱電阻絲的功率為工作電路中電動(dòng)機(jī)的電功率是P電動(dòng)機(jī)＝P總﹣P＝1440W﹣1100W＝340W（4）[5]工作電路的電壓220V一定時(shí)，要提高熱風(fēng)溫度，由可知，應(yīng)減小電路中的電阻，因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻、并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，所以，應(yīng)在加熱電阻絲兩端并聯(lián)一根加熱電阻絲。12．如圖甲所示，某恒溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器、熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源、開(kāi)關(guān)等組成，R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度升高到50℃時(shí)，由于電磁繼電器的作用，加熱電路被斷開(kāi)，電池繼電器的線圈電阻忽略不計(jì)，請(qǐng)回答：（1）電磁繼電器中電磁鐵上端是（填“N”或“S”）極；（2）恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，電磁鐵的磁性變，加熱電路會(huì)因此被（填“接通”或“斷開(kāi)”）；（3）調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2'=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到℃時(shí)，加熱電路被斷開(kāi)；（4）若要降低加熱電路斷開(kāi)時(shí)的溫度，可將電源換為電壓（選填“更低”或“更高”）的?！敬鸢浮縉強(qiáng)斷開(kāi)130更高【解析】（1）[1]根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，使四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的上端為電磁鐵的N極。（2）[2][3]由圖甲知，控制電路中，R1、R2和電磁鐵串聯(lián)在電路，由圖像乙知，R1的阻值隨溫度升高而減小，所以恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，R1的阻值減小，控制電路中總電阻變小，由歐姆定律知控制電路中電流變大，所以電磁鐵的磁性變強(qiáng)，電磁鐵吸下銜鐵，加熱電路會(huì)斷開(kāi)。（3）[4]由圖像知，當(dāng)恒溫箱溫度升高到50℃時(shí)，R1等于90Ω，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知此時(shí)控制電路的總電阻R總=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω因?yàn)榭刂齐娐分须姶盆F吸合電流是相同的，即電路的總電阻不變，當(dāng)R2′=170Ω時(shí)R1′=R總-R2′=200Ω-170Ω=30Ω由圖像知，此時(shí)恒溫箱內(nèi)的溫度為130℃，即恒溫箱內(nèi)溫度升高到130℃時(shí)，加熱電路被斷開(kāi)。（4）[5]從圖乙可知，要降低恒溫箱的設(shè)定溫度，熱敏電阻的阻值增大；但為了使銜鐵吸合工作電流不變，根據(jù)歐姆定律知要增大電源電壓。

一、選擇題1．如圖為光敏電阻控制的智能照明電路，L為“220V

22W”的照明燈，光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，控制電路中電源電壓為6V，定值電阻R0為200Ω，電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過(guò)線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)下列說(shuō)法正確的是（）A．工作電路中電源的a端應(yīng)該連接零線B．照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為100ΩC．燈L正常發(fā)光時(shí)，控制電路中的電流是大于0.02AD．如果提高控制電路電源電壓，照明燈白天也可能發(fā)光【答案】B【解析】A．為了用電的安全，開(kāi)關(guān)應(yīng)接在用電器和火線之間，銜鐵相當(dāng)于是燈泡的開(kāi)關(guān)，所以工作電路中電源的a端應(yīng)該連接火線，故A錯(cuò)誤；B．照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)線圈的電流為0.02A，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，光敏電阻R的阻值為R=R總-R0=300Ω-200Ω=100Ω故B正確；C．根據(jù)題意可知，當(dāng)天色漸暗，光敏電阻的阻值變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過(guò)線圈的電流變小，通過(guò)線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)，照明燈泡正常發(fā)光，所以控制電路中的電流會(huì)小于或等于0.02A，故C錯(cuò)誤；D．如果提高控制電路的電壓，由歐姆定律可知，控制電路中的電流增大，在白天時(shí)，控制電路的電流很大，銜鐵會(huì)被吸下，照明燈L不發(fā)光，且到晚上時(shí)，由于控制電路的電壓高、電流大，也可能導(dǎo)致銜鐵被吸下，照明燈L也可能不發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選B。2．如圖是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲下端所指示的溫度為90℃，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．報(bào)警器利用了水銀導(dǎo)電和熱脹冷縮的性質(zhì)B．報(bào)警器利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn)C．報(bào)警器中，水銀溫度計(jì)和電磁鐵串聯(lián)在電路中D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響【答案】D【解析】A．報(bào)警器利用水銀導(dǎo)電，即當(dāng)?shù)竭_(dá)警戒溫度時(shí)，水銀與金屬絲聯(lián)通，構(gòu)成了閉合回路，故電鈴響，故利用的是水銀的導(dǎo)電性，溫度計(jì)的工作原理就是水銀的熱脹冷縮，故A正確，A不符合題意；B．報(bào)警器就是利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性，電鈴響，斷電時(shí)磁性消失，燈泡亮的特點(diǎn)的，故B正確，B不符合題意；C．如圖所示，報(bào)警器中，水銀溫度計(jì)和電磁鐵首尾相連，故串聯(lián)在電路中，故C正確，C不符合題意；D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的鈴響燈滅，而沒(méi)有到達(dá)警戒水位時(shí)，電鈴不響，燈泡亮，故D錯(cuò)誤，D符合題意。故選D。3．某興趣小組設(shè)計(jì)了一種路燈自動(dòng)控制裝置，路燈的通斷由光控開(kāi)關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護(hù)電阻，S為光控開(kāi)關(guān)，白天光控并關(guān)斷開(kāi)兩路燈不發(fā)光，晚上光控開(kāi)關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，將銜鐵吸引下來(lái)，下面的燈亮，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，上面的燈亮，即每一次只能亮一個(gè)燈，故A不符合題意；B．工作電壓只有220V，而此選項(xiàng)中兩個(gè)燈泡串聯(lián)，兩個(gè)燈泡都不能正常發(fā)光，故B不符合題意；C．兩燈泡并聯(lián)，都能正常發(fā)光，且當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，銜鐵被吸下，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，兩燈泡都不發(fā)光，故C符合題意；D．不論開(kāi)關(guān)是否閉合，兩個(gè)燈泡都能同時(shí)正常發(fā)光，不能同時(shí)熄滅，故D不符合題意。故選C。4．我市裝有多座過(guò)街天橋，極大方便了行人的出行。陰雨天時(shí)，空氣潮濕，能見(jiàn)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)銅棒繞點(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(huà)出），閉合開(kāi)關(guān)，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(shuō)法正確的是（）A．應(yīng)選R1作為該電路的濕敏電阻B．在、、三處位置中，濕敏電阻應(yīng)安裝在處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】BD【解析】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(jiàn)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(jiàn)度低，濕敏電阻變小，根據(jù)歐姆定律得，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引下來(lái)，若濕敏電阻應(yīng)安裝在處時(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，故B正確；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，根據(jù)歐姆定律得，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引下來(lái)可使警示燈在較小濕度下實(shí)現(xiàn)閃爍，故D正確。故選BD。二、填空題5．為實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能控制，空調(diào)內(nèi)部用到了傳感器和電磁繼電器，下圖是啟動(dòng)或停止空調(diào)壓縮機(jī)的電路示意圖，電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的（選填“用電器”、“電源”或“開(kāi)關(guān)”），夏天，空調(diào)制冷，房間溫度降低，熱敏元件的電阻增大，控制電路的電流減小，電磁鐵的磁性，低于設(shè)定溫度時(shí)，工作電路就斷開(kāi)，停止制冷。【答案】開(kāi)關(guān)減弱【解析】[1]電磁繼電器是利用電磁鐵控制銜鐵的吸下或彈起從而控制工作電路的通斷，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)。[2]電磁鐵的磁性與通過(guò)電磁鐵的電流大小有關(guān)，當(dāng)控制電路的電流減小時(shí)，電磁鐵的磁性將會(huì)減弱。6．某些商場(chǎng)里的自動(dòng)扶梯在無(wú)人和有人乘坐時(shí)運(yùn)行速度不同，從而節(jié)約電能。小明根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了扶梯工作時(shí)的模擬電路。如圖所示是扶梯上無(wú)人時(shí)電路的工作狀態(tài)，R是壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)扶梯上有人時(shí)，R所受壓力增大，控制電路中的電流，電磁鐵的磁性，將銜鐵吸下，使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)“2”接觸，工作電路中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變大。小紅站在扶梯上勻速上行的過(guò)程中，她的動(dòng)能、機(jī)械能。（均選填“變大”“變小”或“不變”）【答案】變大變大不變變大【解析】[1][2]控制電路的壓敏電阻與電磁鐵串聯(lián)。當(dāng)扶梯上有人時(shí)，R所受壓力增大，根據(jù)已知條件，壓敏電阻變小，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，電路的電阻變小，由歐姆定律可知控制電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變大，將銜鐵吸下，使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)“2”接觸，工作電路中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變大。[3][4]小紅站在扶梯上勻速上行的過(guò)程中，因人的質(zhì)量和速度保持不變，故她的動(dòng)能不變；因小紅的高度變大，故小紅的重力熱能變大，故機(jī)械能變大。7．如題圖甲所示是小明設(shè)計(jì)的鹽水密度控制模擬裝置，A物體浸沒(méi)在鹽水中，R為定值電阻，為力敏電阻，其阻值隨下方輕質(zhì)細(xì)線拉力的變化關(guān)系如圖乙所示。已知，VA=100cm3，ρA=1.6g/cm3。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流時(shí)，鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K被吸上，當(dāng)I≤0.04A時(shí)，K被釋放，從而通過(guò)控制水泵向容器中注水使鹽水密度保持在一定范圍內(nèi)。電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，假設(shè)水加入容器后與鹽水立刻混合均勻。（g取10N/kg）（1）閉合開(kāi)關(guān)，電磁鐵的上端是極。若往容器中注水，輕質(zhì)細(xì)線上的拉力將（選填“增大”“減小”或“不變”）；（2）若此裝置所能控制的最大鹽水密度為1.3g/cm3，則R=Ω，該裝置所能控制的最小鹽水密度是g/cm3；（3）若將R更換為阻值更大的電阻，該裝置控制的最大鹽水密度將，該裝置控制的最大鹽水密度與最小鹽水密度的差值將（均選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮縎變大501.1變大變小【解析】（1）[1]由圖可知，電流從螺線管的上端流入，由安培定則可知它的上端S極，下端是N。[2]若往容器中注水，鹽水的密度減小，物體排開(kāi)液體的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知物體A所受浮力變小，由于輕質(zhì)細(xì)線上的拉力F=G-F浮，則拉力F變大。（2）[3]物體A的重力GA=mAg=ρAVAg=1.6×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1.6N若此裝置所能控制的最大鹽水密度為1.3g/cm3，物體A所受的最大浮力F浮最大=ρ最大VAg=1.3×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1.3N此時(shí)輕質(zhì)細(xì)線上的拉力F最小=G-F浮=1.6N-1.3N=0.3N根據(jù)圖象可知F最小=0.3N，RF1=200Ω此時(shí)鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K應(yīng)吸上，排水電路開(kāi)始排水，則電磁鐵線圈中的電流I≥0.048A，電路中的總電阻根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得定值電阻R=R總-RF1=250Ω-200Ω=50Ω[4]根據(jù)題意可知，當(dāng)電流達(dá)到I′=0.04A時(shí)，鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K被釋放，停止放水；電路中的總電阻此時(shí)RF的阻值RF′=R總′-R=300Ω-50Ω=250Ω由圖乙可知，此時(shí)的拉力為F最大=0.5N，物體A所受的最小浮力F浮最小=G-F最大=1.6N-0.5N=1.1N鹽水的最小密度（3）[5]當(dāng)R的阻值調(diào)大時(shí)，由于控制電路中釋放或吸上鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)的電流值不變，則控制電路對(duì)應(yīng)的總電阻不變，由RF=R總-R可知，RF的阻值會(huì)變小，由圖象可知物體A受到的拉力減??；根據(jù)F浮=G-F可知物體A受到的浮力變大，根據(jù)可知液體的密度變大。[6]當(dāng)R的阻值調(diào)大時(shí)，RF的阻值要變小，由圖像可知，RF的阻值變化量比拉力變化量大，當(dāng)最大鹽水密度與最小鹽水密度時(shí)，RF的對(duì)應(yīng)的阻值差（RF1-RF2）保持不變，受到的拉力最大與最小的差值變小，根據(jù)F浮=G-F可知物體A受到的浮力最大與最小的差值變小，根據(jù)得到液體的密度最大與最小的差值變小。三、作圖題8．如圖是一款利用熱傳感器（溫度越高，熱傳感器電阻越?。┰O(shè)計(jì)的高溫報(bào)警器電路。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，電鈴響，燈泡不亮；當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，電鈴不響，燈亮。請(qǐng)你將電鈴、燈泡和熱傳感器（）畫(huà)到合適的虛線框內(nèi)?！敬鸢浮俊窘馕觥咳鐖D所示的是高溫報(bào)警器，當(dāng)環(huán)境溫度升高到一定程度時(shí)，熱傳感器電阻越小，通過(guò)電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)，電磁繼電器的銜鐵被吸合，動(dòng)觸點(diǎn)和下面的靜觸點(diǎn)接觸，使得電鈴接通發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，熱傳感器電阻越大，通過(guò)電磁鐵的電流越小，電磁鐵磁性越小，彈簧將銜鐵拉起，使得燈泡工作，所以最上面的虛線框內(nèi)接燈泡，中間虛線框接電鈴，下方虛線框接熱傳感器，如圖所示四、實(shí)驗(yàn)題9．小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V

44W”的燈泡L，天暗時(shí)燈自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r燈自動(dòng)熄滅?？刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V，定值電阻R為200Ω。在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E（光照強(qiáng)度E的單位為lx，光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大）之間存在一定關(guān)系，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過(guò)線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)。試問(wèn)：光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024（1）隨著光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值（選填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被（選填“吸下”或“釋放”），照明系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）兩盞燈均正常發(fā)光時(shí)，工作電路中的總電流是多少？()（3）照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為多少？()此時(shí)光照強(qiáng)度為多少？()【答案】增大減弱釋放0.4A100Ω1.2lx【解析】（1）[1]由表格信息可知，關(guān)照強(qiáng)度由5.0lx減小到1.0lx時(shí)，光敏電阻的阻值從24Ω增大到120Ω，說(shuō)明隨著光照強(qiáng)度的減小，光敏電阻的阻值增大。[2][3]影響電磁鐵磁性的因素有：電流大小和線圈匝數(shù)。由題意可知，光敏電阻阻值變大時(shí)，電路中的電流變小，在線圈匝數(shù)不變時(shí)，磁性減弱。當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被釋放，此時(shí)工作電路接通，照明系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）[4]由工作電路電路圖可知，倆個(gè)同規(guī)格的燈泡并聯(lián)在220V電壓上，則電路中的總電流為（3）[5][6]照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)線圈的電流為0.02A，則此時(shí)控制電路的總電阻為則由表格信息可知，光敏電阻的阻值和光照強(qiáng)度的乘積是一個(gè)定值，即120Ω?lx。所以光敏電阻的阻值和光照強(qiáng)度成反比，則當(dāng)光敏電阻阻值為100Ω時(shí)，光照強(qiáng)度為五、綜合題10．汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，蓄電池向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M供電、設(shè)M兩端電壓為U，通過(guò)M的電流為I，測(cè)得U-t和I-t圖象如圖1。（1）求t1時(shí)M的電功率；（2）M僅通過(guò)導(dǎo)線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001Ω，若通過(guò)M的電流為200A。持續(xù)0.5s，求此過(guò)程①a兩端電壓；②a產(chǎn)生的熱量；（3）一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車(chē)啟動(dòng)，簡(jiǎn)易電路如圖3。A與B接觸時(shí)M通電，請(qǐng)用筆畫(huà)線完成電路的連接?！敬鸢浮浚?）2000W；（2）0.2V，20J；（3）【解析】（1）由圖1可知，t1時(shí)刻，U=10V，I=200A，則電動(dòng)機(jī)M的電功率P=UI=10V×200A=2000W（2）①a導(dǎo)線與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，由串聯(lián)電路中的電流處處相等可得，通過(guò)導(dǎo)線a的電流與電動(dòng)機(jī)的電流相等，即Ia=200A，則導(dǎo)線a兩端的電壓Ua=IRa=200A×0.001Ω=0.2V②導(dǎo)線a產(chǎn)生的熱量Qa=(Ia)2Rat=(200A)2×0.001Ω×0.5s=20J（3）則電磁繼電器相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，A與B接觸時(shí)M通電，A與B斷開(kāi)時(shí)M斷電，因此將電動(dòng)機(jī)M與A、B觸點(diǎn)串聯(lián)接到蓄電池的正負(fù)極上，如圖所示：11．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(guò)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AB之間切換的時(shí)間。在未解除報(bào)警的情況下，求開(kāi)始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能；()（3）Q為邊長(zhǎng)10cm的正方體，密度為0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不計(jì)E、F的質(zhì)量及F與支架間的摩擦。①求剛開(kāi)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(zhǎng)C．僅在空心管F中裝入適量沙子D．僅適當(dāng)減小Q的密度【答案】B短路225J37cmC【解析】（1）[1][2]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(kāi)始工作，銜鐵被吸下來(lái)與B點(diǎn)接觸，R0及線圈被短路，蜂鳴器開(kāi)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，消耗的電能完成一個(gè)周期需