專題七 電功和電路計(jì)算（解析版）

專題七電功和電路計(jì)算[考點(diǎn)導(dǎo)航]歐姆定律計(jì)算??電和磁計(jì)算??電熱計(jì)算??[歐姆定律計(jì)算]如圖甲所示電路，滑動(dòng)變阻器電阻R2的滑片P從下端往上端滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表與電流表的示數(shù)呈圖乙所示的規(guī)律。求：（1）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值變化范圍。（2）電阻R1的阻值?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）由圖象可知，電壓表示數(shù)為零時(shí)，電路中的電流最大，即滑片位于上端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為0；當(dāng)滑片位于下端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，由圖象可知，電壓表的最大示數(shù)U2＝2.5V，電路中的最小電流I小＝0.1A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2大=U2I所以，滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值變化范圍是0～25Ω；（2）由電路圖可知，滑片位于上端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，當(dāng)由圖象可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，由I=UU＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由圖象可知，電壓表的最大示數(shù)U2＝2.5V，電路中的最小電流I?。?.1A，根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和和歐姆定律可知：電源的電壓U＝I?。≧1+R2大）＝0.1A×（R1+25Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②因電源的電壓不變，由①②解得：R1＝5Ω，U＝3V。答：（1）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值變化范圍是0～25Ω；（2）電阻R1的阻值是5Ω。小科通過(guò)查閱資料了解到，航天科研人員采用如下方法檢驗(yàn)“天宮二號(hào)”艙體的氣密性。將待檢驗(yàn)的艙體M置于一個(gè)不漏氣的集氣空腔N中，如圖甲所示，先對(duì)艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105Pa的空氣，再把集氣空腔N抽成真空，利用兩個(gè)完全相同的壓敏電阻RM、RN來(lái)測(cè)量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng)，壓敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如表。已知艙體M的容積為V，集氣空腔N真空部分的容積為4V，飛船艙門的面積是0.6m2，不計(jì)艙體M器壁的體積，整個(gè)過(guò)程溫度不變。電路中R0的阻值為16Ω，電源電壓為12V。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：壓敏電阻受到的氣壓（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0壓敏電阻對(duì)應(yīng)的電阻值（Ω）504030221512108654（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)與b相連，若電壓表示數(shù)變大可判斷艙體M漏氣，請(qǐng)敘述理由。（2）若艙門不漏氣，且開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，電路中電流表的示數(shù)是多少？（3）實(shí)驗(yàn)表明，一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，M、N中的壓強(qiáng)相等。若開(kāi)關(guān)S接在b處，求此時(shí)整個(gè)電路消耗的總功率。（4）在檢驗(yàn)過(guò)程中的某時(shí)刻，開(kāi)關(guān)接a時(shí)電壓表的示數(shù)為Ua、壓敏電阻RM的功率為PM，開(kāi)關(guān)接b時(shí)電壓表的示數(shù)為Ub、壓敏電阻RN的功率為PN，若Ua：Ub＝2：1，且PM：PN＝6：5，則此時(shí)艙門內(nèi)外受到的壓力差為多少？【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，RN與R0串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí)，R0兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓一定時(shí)，RN兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，RN的阻值變小，由表中數(shù)據(jù)可知壓敏電阻受到的氣壓變大，即艙體N中氣壓的變大，因此艙體M漏氣；（2）當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，RM與R0串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，若艙體不漏氣，M內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.0×105帕，由表格數(shù)據(jù)可知，RM＝4Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中電流表的示數(shù)：I=U（3）已知艙體M的容積為V，集氣空腔N的容積為4V，M、N中的壓強(qiáng)相等時(shí)，氣體的體積變?yōu)?倍V，由圖乙知，M、N中的氣壓值均為0.2×105Pa，查表可知，此時(shí)RM、RN的電阻值均為30Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律及歐姆定律，電路中的電流：I'=U此時(shí)整個(gè)電路消耗的總功率：P＝UI'＝12V×0.26A＝3.12W；（4）由I=UUa由P＝I2R可得：PMPN=Ia2RMIb解得：RM=310R因電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比，所以，Ia解得：RN＝40Ω，RM=310RN=310×由表格數(shù)據(jù)可知，此時(shí)M中的氣壓PM＝0.5×105Pa，N中的氣壓PN＝0.1×105Pa，此時(shí)艙門受到的內(nèi)外壓力差：ΔF＝ΔpS＝（0.5×105Pa﹣0.1×105Pa）×0.6m2＝2.4×104N。答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)與b相連，若電壓表示數(shù)變大，R0兩端的電壓變大，RN兩端的電壓變，RN的阻值變小，由表中數(shù)據(jù)可知壓敏電阻受到的氣壓變大，艙體N中氣壓的變大，艙體M漏氣；（2）若艙門不漏氣，且開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，電路中電流表的示數(shù)是0.6A；（3）若空氣從艙體M中逸出，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，M、N中的壓強(qiáng)相等。若開(kāi)關(guān)S接在b處，求此時(shí)整個(gè)電路消耗的總功率為3.12W；（4）此時(shí)艙門內(nèi)外受到的壓力差為2.4×104N。某科學(xué)探究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲裝置，用于測(cè)量石塊密度。R為滑動(dòng)變阻器，其最大阻值為20歐。Rx為力敏電阻，力敏電阻的阻值與壓力的關(guān)系如圖乙所示。測(cè)量時(shí)，先將石塊沉入水底，再向礦泉水瓶中加一定量的水，直到石塊離開(kāi)杯底但仍浸沒(méi)在水中，讀出電流表示數(shù)I1；第二次向礦泉瓶中加適量水，直到石塊離開(kāi)水面，靜止在空中，讀出此時(shí)電流表示數(shù)I2。通過(guò)計(jì)算獲得石塊的密度。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，石塊離開(kāi)杯底到石塊上部露出水面前，電流表示數(shù)的變化情況是不變（填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）已知電源電壓為6伏，測(cè)量某石塊密度時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片恰好位于中點(diǎn)，力敏電阻所受壓力FA與繩子對(duì)石塊的拉力F拉的關(guān)系如下表所示。若實(shí)驗(yàn)中讀得I1為0.2安，I2為0.3安，求該石塊的密度（不計(jì)礦泉水瓶、滑輪、杠桿自身質(zhì)量）。FA（牛）50100150200250F拉（牛）12345（3）若在實(shí)驗(yàn)中滑輪質(zhì)量不能忽略，則該測(cè)量方法對(duì)結(jié)果有一定的影響。小明認(rèn)為可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑片來(lái)消除這種影響。請(qǐng)指出為了消除滑輪質(zhì)量的影響，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)滑片位置并說(shuō)明理由?！窘獯稹拷猓河蓤D甲電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R、力敏電阻Rx串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流；（1）由甲圖可知，當(dāng)石塊在水中勻速上升時(shí)（露出水面前），石塊受到的重力等于繩子的拉力和它受到的浮力，即G＝F拉+F浮，因?yàn)槭瘔K露出水面前排開(kāi)水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知它受到的浮力不變，那么繩子的拉力不變，始終等于礦泉水瓶的重力，根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)和杠桿的平衡條件可知，Rx受到的壓力不變，則它的阻值不變，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，電路中的總電阻不變，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中電流不變，因此電流表示數(shù)不變；（2）由題意可知，滑動(dòng)變阻器滑片恰好位于中點(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R=12×20Ω由歐姆定律可知，當(dāng)石塊靜止在空中時(shí)，電路中的總電阻：R總由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)力敏電阻的阻值：Rx＝R總﹣R＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，由乙圖可知，此時(shí)力敏電阻受到壓力FA＝100N，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)繩子上的拉力F拉＝2N，因此石塊的重力：G石＝F拉＝2N，由G＝mg可知，石塊的質(zhì)量：m石當(dāng)石塊浸沒(méi)在水中時(shí)，電路中的總電阻：R總由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)力敏電阻的阻值：Rx'＝R總'﹣R＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由乙圖可知，此時(shí)力敏電阻受到壓力FA'＝50N，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)繩子上的拉力F拉'＝1N，則石塊受到的浮力：F?。紾石﹣F拉'＝2N﹣1N＝1N，由F?。溅岩篻V排可知，石塊排開(kāi)水的體積：V排因?yàn)槭瘔K浸沒(méi)在水中，所以石塊的體積：V石＝V排＝100cm3；則石塊的密度：ρ=m石V（3）如果考慮滑輪的重力，杠桿右端的拉力偏大，那么根據(jù)杠桿的平衡條件可知，力敏電阻受到壓力的偏大，由圖像可知力敏電阻的阻值偏小，由歐姆定律可知，電路電流偏大，為了消除影響，可以增加滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，由圖甲電路圖可知，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片適當(dāng)向右調(diào)節(jié)一些。答：（1）不變；（2）該石塊的密度為2g/cm3；（3）若在實(shí)驗(yàn)中滑輪質(zhì)量不能忽略，杠桿右端的拉力偏大，由杠桿平衡條件可知，力敏電阻受到壓力的偏大，由圖像可知力敏電阻的阻值偏小，則電路電流偏大，為了消除滑輪質(zhì)量的影響，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片適當(dāng)向右調(diào)節(jié)一些。[電和磁計(jì)算]為了保障高鐵列車運(yùn)行的安全，列車上安裝了多個(gè)煙霧報(bào)警器，一旦有人吸煙，列車上的煙霧報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，列車就會(huì)減速運(yùn)行甚至停車，小明在查閱相關(guān)資料后，設(shè)計(jì)了一個(gè)“煙霧報(bào)警器”（如圖）該報(bào)警器的“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵（線圈阻值R0＝15Ω）、電源U＝6V、開(kāi)關(guān)等組成；“工作電路”由工作電源、電鈴、導(dǎo)線等組成。小明的設(shè)計(jì)思路：當(dāng)光敏電阻接收到的光照減弱到一定程度時(shí)，工作電路接通，電鈴報(bào)警。已知該光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E之間的關(guān)系如表所示：（“光強(qiáng)”表示光強(qiáng)弱的程度，符號(hào)為E，單位為cd）光強(qiáng)E/cd1.02.03.04.05.06.0光敏電阻/Ω36.018.012.09.07.26.0（1）當(dāng)有人在動(dòng)車內(nèi)吸煙時(shí)，電磁鐵的磁性如何變化？減弱。（2）閉合開(kāi)關(guān)S，如果當(dāng)線中的電流大于等于250mA時(shí)，銜鐵才能被吸合，則光照強(qiáng)度至少達(dá)到多少cd時(shí)電鈴才能報(bào)警。（3）按小明的設(shè)計(jì)，你有什么方法可以提高煙霧報(bào)警器的靈敏度（即在更少的煙霧條件下就能報(bào)警）？（寫(xiě)出兩種）【解答】解：（1）當(dāng)光敏電阻接收到的光強(qiáng)減弱到一定程度時(shí)，光敏電阻增大到一定值，根據(jù)電阻的串聯(lián)，左邊的工作電路的總電阻變大，電流變小，電磁鐵的磁性減弱，銜鐵在彈簧彈力的作用下與上面的靜觸點(diǎn)接觸，工作電路接通，電鈴報(bào)警；（2）如果當(dāng)線圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，繼電器的斜鐵被吸合，由歐姆定律，控制電路的總電阻至少：R最小=UI=根據(jù)電阻的串聯(lián)，光敏電阻的最小值為：R光＝R最大﹣R0＝24Ω﹣15Ω＝9Ω，由表中數(shù)據(jù)，光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度需要在4cd以上；（3）若要提高該煙霧報(bào)警器的靈敏度，即在煙霧更少條件下就能報(bào)警，也就是光強(qiáng)增大時(shí)（光敏電阻變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，控制電路的總電阻變?。┚€圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，由歐姆定律變形公式U＝IR，可適當(dāng)減小電源電壓；若電源電壓不變，則可以減小電磁鐵線圈的匝數(shù)。故答案為：（1）減弱；（2）如果當(dāng)線圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，繼電器的斜鐵被吸合，則光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度需要在4cd以上；（3）若要提高該煙霧報(bào)警器的靈敏度（即在煙霧更少條件下就能報(bào)警），可適當(dāng)減小電源電壓或減小電磁鐵線圈的匝數(shù)。圖甲為熱敏電阻的R﹣t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡(jiǎn)單溫控電路，繼電器線圈的電阻為150歐，當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。（1）從圖甲中可得50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為90歐。（2）恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端還是C、D端？（3）若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時(shí)，通過(guò)計(jì)算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態(tài)？（4）若在原控制電路中，串聯(lián)接入一個(gè)可變電阻，當(dāng)該電阻增大時(shí)，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高溫度將變大（選填“變大”“不變”或“變小”）?！窘獯稹拷猓海?）分析圖甲可知，50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為90Ω；（2）A、B當(dāng)溫度較低的時(shí)候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時(shí)繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時(shí)是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端。（3）當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，據(jù)甲圖可知，此時(shí)的電阻是50Ω，繼電器線圈的電阻為150Ω，所以該電路的電流是：I=U（4）據(jù)題意可知，“當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會(huì)停止工作，故可知，若在控制電路中串聯(lián)一個(gè)電阻后，電路電阻變大，同樣情況下，使得電路電流變小，故控制電路達(dá)到28mA時(shí)所用的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，故可知，保溫箱的加熱時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，故保溫箱內(nèi)的溫度會(huì)更高。故答案為：（1）90；（2）恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端；（3）若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時(shí)，通過(guò)計(jì)算分析恒溫箱加熱器不處于工作狀態(tài)；（4）變大；[電熱計(jì)算]小寧為了設(shè)計(jì)了一個(gè)電子量角器（如圖甲所示），把同種材料制成的粗細(xì)均勻的電阻絲AB彎成半圓形，O為圓心，OP為能夠繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬滑片（OP的阻值忽略不計(jì)），P與AB接觸良好，OA與OP的夾角為θ，電阻絲AB的阻值為25Ω。將制作好的電子量角器接入電路，如圖乙所示，電源電壓U＝6V不變，R0＝25Ω，電壓表量程為0﹣3V。轉(zhuǎn)動(dòng)滑片OP，電壓表的示數(shù)隨之改變，將角度標(biāo)在電壓表的刻度盤的對(duì)應(yīng)刻度線上。（1）當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)OP使角θ為180°時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V；（2）能否去掉電路中的R0，請(qǐng)判斷并說(shuō)明理由不能，R0串聯(lián)接入電路，起保護(hù)電路的作用；（3）求當(dāng)θ為36°時(shí)R0的電功率；（4）小寧發(fā)現(xiàn)改造后的刻度盤不均勻，請(qǐng)你在圖丙的基礎(chǔ)上幫他重新設(shè)計(jì)電路，使得角度在電壓表的刻度盤上能分布均勻?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)OP使角θ為180°時(shí)，AB的最大阻值和定值電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)AB兩端的電壓，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)通過(guò)電路的電流：I=UAB兩端的電壓：UAB＝IRAB＝0.12A×25Ω＝3V；（2）AB和定值電阻串聯(lián)接入電路，AB接入電路的電阻為0時(shí)，定值電阻串聯(lián)在電路中，防止通過(guò)電路的電流過(guò)大，起保護(hù)電路的作用，所以不能去掉；（3）當(dāng)被測(cè)量角度為36°時(shí)，電子量角器的電阻為：RAP=36°180°×25Ω此時(shí)通過(guò)電路的電流：I′=UR0的電功率：P＝I′2R0＝（0.2A）2×25Ω＝1W；（4）由題意可知電壓表上標(biāo)注的刻度要均勻，由U＝IR可知U與R成正比，則電路中的電流不變，所以AB間電阻絲應(yīng)全部接入電路中，又因電子量角器角度增大時(shí)，電壓表示數(shù)增大，所以電壓表應(yīng)并聯(lián)在量角器兩端，如下圖所示：。答：（1）3；（2）不能，R0串聯(lián)接入電路，起保護(hù)電路的作用；（3）R0的電功率為1W；（4）見(jiàn)上圖。某工廠車間的一臺(tái)機(jī)器在工作時(shí)會(huì)排放一定量的廢水和廢氣，需要安裝排氣裝置，以保證空氣中廢氣含量不超標(biāo)。小明設(shè)計(jì)如圖甲所示電路，實(shí)現(xiàn)：機(jī)器不工作時(shí)，小功率排氣扇工作；機(jī)器工作一段時(shí)間后，大功率排氣扇工作，OA是一根可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，B處通過(guò)細(xì)桿b與力敏電阻Rx接觸，A處通過(guò)細(xì)桿a與物體M連接，物體M重為3牛，OB：OA＝1：2，銜鐵可以繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，廢水較少時(shí)，銜鐵受彈簧的支撐作用，其右觸點(diǎn)恰好與觸點(diǎn)T1接觸，M1工作；當(dāng)Rx受壓力為12牛時(shí)，電磁鐵恰好吸引銜鐵，使右觸點(diǎn)與觸點(diǎn)T2接觸，M2工作。排氣扇的規(guī)格為：M1（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。機(jī)器運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的廢水以0.1千克/分鐘的速度排入廢水箱，物體M受到的浮力（F?。┡c廢水質(zhì)量（m）關(guān)系如圖乙、（圖中部分固定裝置未畫(huà)出）（1）當(dāng)物體M被廢水浸沒(méi)時(shí)，M受到的浮力是15牛。（2）工人進(jìn)入車間后，先閉合開(kāi)關(guān)S2，使小功率排氣扇先工作一段時(shí)間。啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1。請(qǐng)計(jì)算廢水箱中的廢水質(zhì)量積累至2千克的過(guò)程中，排氣扇消耗的電能。122400J（3）為了讓大功率排氣扇提早啟動(dòng)，小明采取移動(dòng)細(xì)桿b的做法，請(qǐng)指出細(xì)桿b的移動(dòng)方向，并說(shuō)明理由：在關(guān)系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不變，F(xiàn)A變小，則OB變小，即B點(diǎn)（細(xì)桿b）右移?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，物體M完全浸沒(méi)后，浮力不再增加，F(xiàn)?。?5N；（2）依據(jù)題意，當(dāng)力敏電阻受壓力為12牛時(shí)，細(xì)桿b對(duì)杠桿OBA產(chǎn)生的壓力FB＝12N，根據(jù)杠桿平衡條件FB×OB＝FA×OA得：FA=F根據(jù)力的相互性，則杠桿對(duì)細(xì)桿產(chǎn)生向下的壓力F′A＝6N，則物體M處于平衡狀態(tài)時(shí)所受浮力F′?。紽′A+G＝6N+3N＝9N；由圖乙可知物體浸沒(méi)前，浮力與廢水質(zhì)量成正比，則有：15N9N說(shuō)明廢水從0～0.6kg時(shí)電動(dòng)機(jī)M1工作，0.6～1.4kg時(shí)電動(dòng)機(jī)M2工作；因?yàn)閺U水以v＝0.1kg/min的速度流入廢水箱，則積累廢水需要的時(shí)間為t1=0.6kg0.1kg/min=6min=360s，t根據(jù)W＝Pt可得，排氣扇消耗的電能為W1＝P1t1＝60W×360s＝21600J，W2＝P2t2＝120W×840s＝100800J；W總＝W1+W2＝21600J+100800J＝122400J；（3）為了提早讓M2工作，要求M所受浮力變小，在關(guān)系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不變，F(xiàn)A變小，則OB變小，即B點(diǎn)（細(xì)桿b）右移。故答案為：15；122400J；在關(guān)系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不變，F(xiàn)A變小，則OB變小，即B點(diǎn)（細(xì)桿b）右移。小寧在光合作用實(shí)驗(yàn)中，要將葉片放在盛有酒精的小燒杯中，并對(duì)小燒杯進(jìn)行水浴加熱，使葉片褪色。他設(shè)計(jì)了如圖甲的恒溫控制器電路。電路有“加熱“和“恒溫“兩種狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān)S，溫控開(kāi)關(guān)在溫度低時(shí)閉合、溫度到達(dá)一定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，降溫后再閉合，循環(huán)工作，起到調(diào)節(jié)溫度作用。指示燈亮表示進(jìn)入恒溫狀態(tài)，它的額定電壓為110V，且亮起即正常工作。圖中發(fā)熱元件電阻阻值為48.4歐。（1）將圖乙中提供的電路接入甲圖中“1”“2”“3”接線柱，符合要求的是A電路圖。（2）電路在加熱狀態(tài)時(shí)的功率是多少？（3）若恒溫控制器中水的質(zhì)量為1kg，由于水自身散熱等因素，恒溫控制器的加熱效率為70%。進(jìn)入“恒溫”狀態(tài)后，水溫每分鐘下降6℃，要讓水溫維持在70℃～75℃之間，每“加熱”和“恒溫”為一個(gè)周期，則此周期多長(zhǎng)時(shí)間？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【解答】解：（1）由電路圖可知，把圖乙中的A圖接入甲圖中“1”“2”“3”接線柱后，當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)在溫度低時(shí)閉合時(shí)，指示燈被短路，發(fā)熱元件單獨(dú)接入電路中，功率變大，開(kāi)始加熱；溫度到到達(dá)一定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，指示燈接入電路發(fā)光，與電路元件串聯(lián)，加熱元件功率減小，進(jìn)入恒溫狀態(tài)；把B圖接入甲圖中“1”“2”“3”接線柱后，指示燈接在了220V的電源上，超過(guò)指示燈的額定電壓，指示燈會(huì)燒杯，不符合要求；故選A；（2）根據(jù)電路圖可知，電路在加熱狀態(tài)時(shí)只有發(fā)熱元件工作，電路在加熱狀態(tài)時(shí)的功率：P=U（3）加熱時(shí)，水由70℃升高到75℃吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（75℃﹣70℃）＝2.1×104J，由η=Q吸W可知，恒溫控制器加熱過(guò)程中消耗的電能：W=由P=Wt可知，加熱使水由70℃升高到75℃所需要的時(shí)間：t1恒溫時(shí)，根據(jù)題意可知，水溫每分鐘（60s）下降6℃，則水從75℃降低到70℃需要的時(shí)間：t2=60s由于每“加熱”和“恒溫”為一個(gè)周期，所以一個(gè)周期的時(shí)間為T＝t1+t2＝30s+50s＝80s。故答案為：（1）A；（2）電路在加熱狀態(tài)時(shí)的功率是1000W；（3）一個(gè)周期的時(shí)間為80s。

[猜押題專練]1．如圖甲所示，電源電壓恒定，R0為定值電阻。將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I間的關(guān)系圖象如圖乙所示。求：（1）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值；（2）R0的阻值及電源電壓；（3）當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電阻R0消耗的功率?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，R0與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R兩端的電壓，此時(shí)電路中的電流最小，由圖乙可知，電路中的電流I?。?.4A，UR＝8.0V，由I=UR=URI（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U＝I小（R0+R）＝0.4A×（R0+20Ω），當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流I大＝1.2A，則電源的電壓：U＝I大R0＝1.2A×R0，因電源的電壓不變，所以，0.4A×（R0+20Ω）＝1.2A×R0，解得：R0＝10Ω，電源的電壓U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V；（3）當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電路中的電流：I=U電阻R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W。答：（1）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω；（2）R0的阻值為10Ω，電源的電壓為12V；（3）當(dāng)滑片滑到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電阻R0消耗的功率為3.6W。2．如圖甲為汽車轉(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，指示燈的規(guī)格為“6V3W”（電阻不變），定值電阻R0需要接在A處或B處，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計(jì)。（1）當(dāng)電流通過(guò)電磁鐵時(shí)，電磁鐵上端為N極；定值電阻R0應(yīng)接在圖甲電路中A位置（選填“A”或“B”）；（2）若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作（即雙跳燈開(kāi)啟），轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)應(yīng)與觸點(diǎn)3和4接通（選填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）；（3）當(dāng)轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實(shí)際電壓變化如圖乙所示，當(dāng)指示燈微弱發(fā)光時(shí)，其兩端實(shí)際電壓為Ux，消耗的實(shí)際功率為額定功率的19①Ux的值；②右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作45秒消耗的電能；③R0的阻值。【解答】解：（1）當(dāng)電流通過(guò)電磁鐵時(shí)，根據(jù)圖甲和安培定則（右手螺旋定則）可知，電磁鐵上端為N極；定值電阻R0應(yīng)接在圖甲電路中A位置時(shí)，銜鐵被吸下定值電阻R0短路，使指示燈會(huì)亮、暗（微弱發(fā)光）交替閃爍發(fā)光；（2）由圖甲可知，若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作，應(yīng)讓兩個(gè)指示燈同時(shí)接入電路，故轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)應(yīng)接3和4；（3）①由P＝UI=U2R可知，指示燈的阻值：RL=當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時(shí)，消耗的實(shí)際功率：Px=19PL=1由P＝UI=U2R可知，指示燈兩端的實(shí)際電壓：U②由圖乙可知，交替工作的周期為1.5s，一個(gè)周期內(nèi)正常發(fā)光的時(shí)間為0.5s，則右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作45s內(nèi)，正常發(fā)光的時(shí)間t1=45s1.5s×0.5s＝15s，微弱發(fā)光的時(shí)間t2由P=Wt可得，右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作45秒消耗的電能：W＝PLt1+PL′t2＝3W×15s③當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈和R0串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，電路中的電流：I=P由I=UR可得，此時(shí)電路的總電阻：R總=U因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，定值電阻R0的阻值：R0＝R總﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω。答：（1）N；A；（2）3和4；（3）①當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時(shí)，兩端實(shí)際電壓為2V；②右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作45秒消耗的電能為55J；③定值電阻R0的阻值為24Ω。3．小明用零花錢給媽媽買了一個(gè)電熱足浴盆。圖中甲是該品牌足浴盆的電路圖（局部）表是產(chǎn)品銘牌（最大功率被覆蓋）。電路中的電動(dòng)機(jī)帶有按摩裝置，S1為溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合；當(dāng)溫度高于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)；小明媽媽某次用足浴盆洗腳時(shí)，水的質(zhì)量為3kg，初溫是18℃。足浴盆正常工作，電路中總電流隨時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，0﹣6min為加熱階段，使水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；閉合S2，6min﹣20min電路中電動(dòng)機(jī)一直工作，電熱絲間歇工作。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)的電流是多少。（2）電熱絲工作時(shí)的功率是多少。（3）若不考慮熱量散失，則預(yù)設(shè)溫度是多少。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]指標(biāo)參數(shù)最大容水量/kg4額定電壓/V220電動(dòng)機(jī)功率/W110最大功率/W【解答】解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，電動(dòng)機(jī)的額定功率為PM＝110W，由P＝UI可知，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)的電流：IM=P（2）0～6min為加熱階段，由圖可知加熱時(shí)R的電流7I0，6～8min電流為I0，8～9min電流為8I0，由此可知，6～8min時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，8～9min時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲一起工作，則電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流I0＝IM＝0.5A，電熱絲的電流IR＝7I0＝7×0.5A＝3.5A，電熱絲工作時(shí)的功率：PR＝UIR＝220A×3.5A＝770W；（3）由P=Wt可知，電熱絲消耗的電能：W＝PRt＝770W×6×60s＝2.772×10不就熱量損失，水吸收的熱量Q吸＝W＝2.772×105J，由Q吸＝cmΔt可知，水升高的溫度：Δt=Q由Δt＝t﹣t0可知，水的末溫：t＝Δt+t0＝22℃+18℃＝40℃。答：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)的電流是0.5A；（2）電熱絲工作時(shí)的功率是770W；（3）若不考慮熱量散失，則預(yù)設(shè)溫度是40℃。4．小寧制作了一個(gè)電路“黑箱”，如圖甲所示，外部有a、b、c三個(gè)接線柱，內(nèi)部電路由兩個(gè)定值電阻連接而成。小寧設(shè)計(jì)了如圖乙所示的部分電路來(lái)研究箱內(nèi)電阻的連接情況，已知電源電壓恒定不變，R是滑動(dòng)變阻器。小寧進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：①把bc兩個(gè)接線柱接到ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片移至最左端時(shí)，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為0.2A。②把a(bǔ)c兩個(gè)接線柱接到ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片從最右端移至最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了6V，電流表的示數(shù)變化了0.4A。③用導(dǎo)線把bc連接起來(lái)，再將ab接線柱接入ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片移至最左端時(shí)，電流表示數(shù)為0.9A。（1）電源電壓為9V。（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω。（3）小寧制作的“黑箱”的內(nèi)部電路圖是C。（4）分別將ab、bc、ac接到ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)R的滑片，黑箱的電功率會(huì)隨之變化，求此過(guò)程中黑箱的最小電功率與最大電功率之比?！窘獯稹拷猓海?）把bc兩個(gè)接線柱接到ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片移至最左端時(shí)，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為0.2A。此時(shí)電阻器接入阻值為0，所以電壓表示數(shù)即為電源電壓，9V；bc接入的阻值Rbc=U1I（2）把a(bǔ)c兩個(gè)接線柱接到ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片從最右端移至最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了6V，電流表的示數(shù)變化了0.4A。ac內(nèi)阻值Rac=ΔUΔI=當(dāng)滑片在最左端時(shí)，滑片接入阻值為0，Rac兩端電壓為9V，電流Iac=U故電壓表示數(shù)為9V﹣6V＝3V，電阻兩端電壓UR＝U﹣UV＝9V﹣3V＝6V，電流I＝0.6A﹣0.4A＝0.2A；R=URI（3）當(dāng)接bc時(shí)，Rbc＝45Ω，排除B，當(dāng)接ac時(shí)，Rac＝15Ω，排除A；③用導(dǎo)線把bc連接起來(lái)，再將ab接線柱接入ef之間，閉合開(kāi)關(guān)，將R的滑片移至最左端時(shí)，電流表示數(shù)為0.9A。Rab=U2I（4）當(dāng)接入ac，滑片滑到最左端時(shí)，功率最大，P最大=U當(dāng)接入bc，滑片滑到最右端時(shí)，功率最小，I最小=UP最?。絀最小2Rbc＝（0.12A）2×45Ω＝0.648W；P最?。篜最大＝0.648W：5.4W＝3：25。故答案為：（1）9；（2）30；（3）C；（4）3：25。5．常用加濕器來(lái)調(diào)節(jié)空氣的濕度。下表為某加濕器的部分技術(shù)參數(shù)，其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積；循環(huán)風(fēng)量是指加濕器正常工作1h通過(guò)風(fēng)扇的空氣體積；加濕效率是指實(shí)際加濕量與實(shí)際輸入功率的比。額定電壓220V額定輸入功率1000W水箱容量25L額定加濕量15L/h凈重95kg最大加濕效率1.5×10﹣2L/（h﹣W）循環(huán)風(fēng)量2000m3/h加濕器與地面接觸的總面積6.0×10﹣4m2（1）加滿水放置在水平地面時(shí)，加濕器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2×106Pa。（2）在一定條件下測(cè)得加濕器輸入功率為800W，則此時(shí)加濕器工作1小時(shí)消耗電能為2.88×106J。（3）利用濕敏電阻制成濕度計(jì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度的精確測(cè)量。如圖甲所示，電源電壓為24V，定值電阻R0的阻值為120Ω，電流表的量程為0﹣100mA，電壓表的量程為0﹣15V，濕敏電阻R的阻值隨濕度（rh）變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。則該濕度計(jì)能夠測(cè)量的濕度范圍是多少？（4）若某溫度下，該環(huán)境中1米3空氣最多可容納水汽質(zhì)量為10克，在加濕器正常工作條件下，試計(jì)算分析此時(shí)上述濕度計(jì)能否達(dá)到最大測(cè)量值？（不計(jì)空氣中原有的水汽）【解答】解：（1）水的體積V＝25L＝25dm3＝25×10﹣3m3，加滿水時(shí)，水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×25×10﹣3m3＝25kg，加濕器加滿水后的總重力：G＝m總g＝（25kg+95kg）×10N/kg＝1200N，加濕器對(duì)水平地面的壓力：F＝G＝1200N，加濕器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p=FS=（2）由P=Wt可知，加濕器工作1小時(shí)消耗電能W＝Pt＝800W×1×3600s＝2.88×10（3）電路最大電流為：I大＝100mA＝0.1A，由I=UR可知，電阻R0兩端電壓：U0＝I大R0＝0.1A×120由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知此時(shí)R兩端電壓為：UR＝U﹣U0＝24V﹣12V＝12V，由I=UR可知，濕敏電阻的阻值：R=U由圖丙所示可知，此時(shí)濕度為30%；R兩端最大電壓：UR′＝15V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R0兩端的電壓U0′＝U﹣UR′＝24V﹣15V＝9V，此時(shí)電路電流：I′=U由I=UR可知，R的阻值：R′=U由圖丙所示可知，此時(shí)的濕度為90%，故濕度計(jì)能夠測(cè)量的濕度范圍是30%～90%；（4）若此時(shí)能達(dá)到最大值，則每小時(shí)空氣中能容納的水汽質(zhì)量為m＝2000m3×10g/m3×90%＝18000g，由ρ=mV可知，這些水的體積V=m即此時(shí)的加濕量18L/h＞15L/h，所以濕度計(jì)不能達(dá)到最大測(cè)量值。答：（1）2×106；（2）2.88×106；（3）濕度計(jì)能夠測(cè)量的濕度范圍是30%～90%；（4）濕度計(jì)不能達(dá)到最大測(cè)量值。6．許多大橋被損壞的一個(gè)重要原因是過(guò)往車輛嚴(yán)重超載，為了能抓拍超載車輛，小明及其物理興趣小組成員決定為大橋管理者設(shè)計(jì)一個(gè)“汽車超載記錄器”來(lái)進(jìn)行監(jiān)控管理，如圖甲為該超載記錄器原理圖，已知電源電壓U＝10V，線圈電阻R0＝5Ω，保護(hù)電阻R1＝10Ω，Rx為壓敏電阻，當(dāng)車輛駛?cè)氡粰z測(cè)路段時(shí)，其阻值隨它受到的壓力變化的情況如圖乙所示，當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到或超過(guò)4V時(shí)，繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機(jī)就開(kāi)始工作，抓拍超載車輛。試問(wèn)：（g取10N/kg）（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻Rx受到的壓力增大時(shí)，電磁鐵的磁性將增強(qiáng)（選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”）。（2）當(dāng)一輛總質(zhì)量為15t的大貨車過(guò)橋時(shí)，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷工作電路中的照相機(jī)是否工作？（3）若電壓表量程為0﹣5V，該記錄器所能記錄的過(guò)橋車輛的最大質(zhì)量是多少？【解答】解：由控制電路可知，三電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓。（1）由圖乙可知，當(dāng)壓敏電阻Rx受到的壓力增大時(shí)其阻值減小，電路的總電阻減小，由I=U（2）當(dāng)一輛總質(zhì)量為15t的大貨車過(guò)橋時(shí)，對(duì)橋面的壓力：F＝G＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N，由乙圖象可知，當(dāng)F＝1.5×105N時(shí)，Rx＝25Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I=U電壓表的示數(shù)：U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V＜4V，所以，工作電路中的照相機(jī)不工作；（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大即U1大＝5V時(shí)，記錄器所能記錄的過(guò)橋車輛的質(zhì)量最大，因串聯(lián)電路各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′=UR總解得：Rx′＝5Ω，由乙圖象可知，此時(shí)汽車對(duì)壓敏電阻的壓力F′＝5.5×105N，因汽車的壓力和自身的重力相等，所以該記錄器所能記錄的過(guò)橋車輛的最大質(zhì)量：m大=G'g=答：（1）增強(qiáng)；（2）當(dāng)一輛總質(zhì)量為15t的大貨車過(guò)橋時(shí)，工作電路中的照相機(jī)不工作；（3）該記錄器所能記錄的過(guò)橋車輛的最大質(zhì)量是5.5×104kg。7．為了保障高鐵列車運(yùn)行的安全，列車上安裝了多個(gè)煙霧報(bào)警器，一旦有人吸煙，列車上的煙霧報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，列車就會(huì)減速運(yùn)行甚至停車，小明在查閱相關(guān)資料后，設(shè)計(jì)了一個(gè)“煙霧報(bào)警器”（如圖）該報(bào)警器的“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵（線圈阻值R0＝15Ω）、電源U＝6V、開(kāi)關(guān)等組成；“工作電路”由工作電源、電鈴、導(dǎo)線等組成。小明的設(shè)計(jì)思路：當(dāng)光敏電阻接收到的光照減弱到一定程度時(shí)，工作電路接通，電鈴報(bào)警。已知該光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E之間的關(guān)系如表所示：（“光強(qiáng)”表示光強(qiáng)弱的程度，符號(hào)為E，單位為cd）光強(qiáng)E/cd1.02.03.04.05.06.0光敏電阻/Ω36.018.012.09.07.26.0（1）當(dāng)有人在動(dòng)車內(nèi)吸煙時(shí)，電磁鐵的磁性如何變化？減弱。（2）閉合開(kāi)關(guān)S，如果當(dāng)線中的電流大于等于250mA時(shí)，銜鐵才能被吸合，則光照強(qiáng)度至少達(dá)到多少cd時(shí)電鈴才能報(bào)警。（3）按小明的設(shè)計(jì)，你有什么方法可以提高煙霧報(bào)警器的靈敏度（即在更少的煙霧條件下就能報(bào)警）？（寫(xiě)出兩種）【解答】解：（1）當(dāng)光敏電阻接收到的光強(qiáng)減弱到一定程度時(shí)，光敏電阻增大到一定值，根據(jù)電阻的串聯(lián)，左邊的工作電路的總電阻變大，電流變小，電磁鐵的磁性減弱，銜鐵在彈簧彈力的作用下與上面的靜觸點(diǎn)接觸，工作電路接通，電鈴報(bào)警；（2）如果當(dāng)線圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，繼電器的斜鐵被吸合，由歐姆定律，控制電路的總電阻至少：R最小=UI=根據(jù)電阻的串聯(lián)，光敏電阻的最小值為：R光＝R最大﹣R0＝24Ω﹣15Ω＝9Ω，由表中數(shù)據(jù)，光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度需要在4cd以上；（3）若要提高該煙霧報(bào)警器的靈敏度，即在煙霧更少條件下就能報(bào)警，也就是光強(qiáng)增大時(shí)（光敏電阻變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，控制電路的總電阻變小）線圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，由歐姆定律變形公式U＝IR，可適當(dāng)減小電源電壓；若電源電壓不變，則可以減小電磁鐵線圈的匝數(shù)。故答案為：（1）減弱；（2）如果當(dāng)線圈中的大電流大于或等于250mA時(shí)，繼電器的斜鐵被吸合，則光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度需要在4cd以上；（3）若要提高該煙霧報(bào)警器的靈敏度（即在煙霧更少條件下就能報(bào)警），可適當(dāng)減小電源電壓或減小電磁鐵線圈的匝數(shù)。8．小明了解到出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。已知電源電壓U＝6V，保護(hù)電阻R1，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，出廠預(yù)設(shè)電梯載重超過(guò)1000kg時(shí)報(bào)警。開(kāi)關(guān)S閉合后，當(dāng)電梯沒(méi)有超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)A接觸，電動(dòng)機(jī)正常工作；當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，電動(dòng)機(jī)不工作。當(dāng)控制電路中，電磁鐵線圈電流達(dá)到30mA時(shí)，銜鐵剛好被吸住，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。（電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)）（1）在控制電路中，保護(hù)電阻R1和壓敏電阻R2的連接方式是串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。（2）該報(bào)警系統(tǒng)要達(dá)到出廠預(yù)設(shè)值，則保護(hù)電阻R1的阻值要多大？（3）某電梯設(shè)置了該報(bào)警系統(tǒng)后，想在電梯載重超過(guò)900kg時(shí)報(bào)警，請(qǐng)幫助小明設(shè)計(jì)一種改進(jìn)方法，并請(qǐng)簡(jiǎn)述其中的科學(xué)原理增大電源電壓或減小保護(hù)電阻R1的阻值；理由：若載重減少至900kg，即電梯受到的壓力減小，由圖乙可知，壓敏電阻R2的阻值增大，若維持原電路不變，由歐姆定律可知，電路中的電流會(huì)減小，無(wú)法達(dá)到報(bào)警的目的，為了使電路中的電流達(dá)到30mA，銜鐵剛好被吸住，由歐姆定律可知，可以通過(guò)增大電源電壓或減小保護(hù)電阻R1的阻值來(lái)達(dá)到目的。?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，在控制電路中，保護(hù)電阻R1和壓敏電阻R2的連接方式是串聯(lián)；（2）由I=UR可知，當(dāng)控制電路中，電磁鐵線圈電流達(dá)到I＝30mA＝0.03A時(shí)，電路中的總電阻：R=U當(dāng)出廠預(yù)設(shè)電梯載重為m＝1000kg時(shí)，電梯受到的壓力F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，由圖乙可知，當(dāng)電梯載重為1000kg時(shí)，壓敏電阻的阻值：R2＝100Ω