2024年中考物理題型專題難點（全國）專題60 電磁繼電器問題的綜合應(yīng)用題（教師版）

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點亮點的60個小微專題專題60電磁繼電器問題的綜合應(yīng)用題1．如圖所示為一恒溫箱溫控電路，包括工作電路和控制電路兩部分。R為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。恒溫箱溫控電路工作原理是：加熱過程中，恒溫箱溫度升高到一定值時，控制電路中電流會達(dá)到一定值，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路停止加熱。（1）圖中所示狀態(tài)，電路處于加熱還是未加熱?（2）恒溫箱的溫度為100℃時，繼電器線圈中的電流達(dá)到20mA，銜鐵被吸合，此時熱敏電阻R消耗的功率是多少?（3）電阻R′有什么作用?【答案】（1）加熱。（2）熱敏電阻R消耗的功率是0.02W。（3）一是保護(hù)電路，二是調(diào)節(jié)溫控箱的控制溫度。【解析】(1)圖示中的狀態(tài)，電熱絲被接在了220V的電路兩端，故電路處于加熱狀態(tài)中；（2）由熱敏電阻與溫度的關(guān)系可得出，溫度為100℃時的溫度值，再由電流的大小即可計算它消耗的電功率；（3）由于R′是滑動變阻器，故它在電路中的作用是保護(hù)電路和調(diào)節(jié)溫控箱的控制溫度。2.（2023遼寧營口）某溫度自動報警器的原理圖如圖所示。電磁鐵上端為N極，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，安全指示燈常亮；當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，安全指示燈熄滅，電鈴發(fā)出報警信號。請在括號中標(biāo)出電源的極性（用“+”或“-”表示），并在虛線框內(nèi)填入電鈴（）和指示燈的電路元件符號。【答案】如圖所示。【解析】電磁鐵上端為N極，由安培定則可知電流從下端流入，電源的右端是負(fù)極，左端是正極，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，水銀與金屬絲斷開，電磁鐵斷電沒有磁性，安全指示燈所在電路接通，指示燈亮，上面虛線框是指示燈，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，水銀和金屬絲連接，電磁鐵通電有磁性，把銜鐵吸引下來，電鈴所在電路接通，電鈴發(fā)出報警信號，下面虛線框是電鈴，如圖所示。3.（2023陜西）小明設(shè)計了一個電梯自動報警模擬裝置，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，電磁鐵線圈中的電流為0.1A，此時銜鐵被吸下，動觸點K與觸點A斷開，同時與觸點B接觸，電動機(jī)停止工作，報警鈴聲開始響起。電磁鐵線圈的電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A.S1閉合時，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)電梯自動報警鈴聲開始響起時，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【解析】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錯誤；C．由題意知，自動報警鈴聲開始響起時，控制電路電流為0.1A，此時R2對應(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R1的功率為故C錯誤；D．為了保證電梯最大載重不變，即警報響起電流為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，故D正確。故選D。4.如圖所示，物理科技小組設(shè)計的具有防干燒功能的空氣加濕器裝置模型，由控制器和加熱器組成，可在水量不足時自動停止加熱。加熱器有高、低兩個檔位，由開關(guān)和加熱電阻絲、組成，，；控制電路電壓恒定，，為壓敏電阻，下方固定一個輕質(zhì)絕緣形硬質(zhì)桿，水箱注水后圓柱形浮體豎直上浮，通過形桿對壓敏電阻產(chǎn)生壓力，所受壓力每增加，電阻減小。浮體體積為，質(zhì)量為?？萍夹〗M對加濕器進(jìn)行測試：向水箱內(nèi)緩慢注水，當(dāng)液面上升至浮體體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為，此時銜鐵恰好被吸下，加熱器開始工作；當(dāng)液面上升至浮體體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為；當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時，電磁鐵線圈中電流為。形硬質(zhì)桿的質(zhì)量和電磁鐵線圈電阻忽略不計，取，水的密度為，水的比熱容為。（1）當(dāng)加熱器處于高檔位時，加熱所產(chǎn)生的熱量全部被的水吸收，水溫升高了25℃。求加熱器的高檔功率和低檔功率；（2）求浮體體積的浸入水中時受到的浮力和此時壓敏電阻受到的壓力；（3）求水箱注水量達(dá)到最大值時，浮體浸入水中的體積?！敬鸢浮浚?）900W，200W；（2）1.5N；（3）【解析】（1）的水吸收的熱量為當(dāng)加熱器處于高檔位時，加熱所產(chǎn)生的熱量全部被的水吸收，則高溫?fù)醍a(chǎn)生的熱量為加熱器的高檔功率根據(jù)可知，電源電壓一定時，電阻越大，電功率越小，故當(dāng)開關(guān)S閉合時，、并聯(lián)，總電阻較小，電功率較大，此時為加熱擋，加熱擋的功率為900W，當(dāng)開關(guān)S斷開時，只有工作，電阻較大，處于低溫?fù)?，低檔功率（2）浮體體積的浸入水中時受到的浮力物體A所受的重力為物體A受到了向下的重力為0.5N，向上的浮力為2N，故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為（3）設(shè)控制電路的電壓為U控，當(dāng)桿對A的壓力為1.5N時，對應(yīng)壓敏電阻的阻值為，則根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式①浮體體積的浸入水中時受到的浮力物體A受到了向下的重力為0.5N，向上的浮力為5N，故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為根據(jù)所受壓力每增加，電阻減小，此時壓敏電阻的阻值為此時對應(yīng)的控制電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式②聯(lián)立①②可知當(dāng)當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時，電磁鐵線圈中電流為，則此時總電阻為壓敏電阻的阻值為當(dāng)壓敏電阻為50歐姆時，對應(yīng)的壓力為1.5N，此時壓敏電阻的阻值為30Ω，則對應(yīng)的壓力為此時物體A的浮力為此時物體A浸入水中的體積5.如圖所示為某智能烘干機(jī)的簡化電路原理圖，其工作電路由電壓為220V的電源、阻值為55Ω的電熱絲R、紅燈L和蜂鳴器組成；控制電路由電源U、電磁鐵（線圈電阻忽略不計）、開關(guān)S、熱敏電阻R1和滑動變阻器R2組成；R1的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≥0.05A時，銜鐵被吸合，電熱絲R停止工作，同時紅燈亮蜂鳴器響發(fā)出報警信號，表明烘干機(jī)內(nèi)溫度過高。溫度908066605046403635102040507080100120130（1）電熱絲R工作時的電流為多少？（2）電熱絲R通電10s產(chǎn)生的熱量為多少？（3）已知控制電路的電源電壓U=6V，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R2=70Ω時，烘干機(jī)內(nèi)溫度至少多高會發(fā)出報警信號？【答案】（1）4A；（2）8800J；（3）60℃【解析】（1）由電路圖可知，電熱絲R工作時，銜鐵與工作電路中上觸點接觸，電熱絲R單獨連接在工作電路中，其兩端電壓U工作=220V，由題意可知，電熱絲的阻值R=55Ω，根據(jù)歐姆定律可以得出，電熱絲R工作時的電流為（2）電熱絲通電時間為t=10s，由焦耳定律得，電熱絲通電10s產(chǎn)生的熱量為（3）由控制電路圖可知，控制電路的電源電壓U=6V，電磁鐵、熱敏電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)在控制電路中，則流過三者的電流相等，不計電磁鐵的電阻，電磁鐵相當(dāng)于一條導(dǎo)線，則電路中總電阻為當(dāng)控制電路電流I≥0.05A時，銜鐵被吸合，電熱絲R停止工作，同時紅燈亮蜂鳴器響發(fā)出報警信號，由歐姆定律可知，此時電路中總電阻為此時，滑動變阻器阻值R2=70Ω，則熱敏電阻R1的阻值為由歐姆定律可知電路中總電阻越小電流越大，則根據(jù)題意只要熱敏電阻R1≤50Ω，電路就會發(fā)出報警，由題中表格可知，溫度越高，熱敏電阻R1越小，查詢表格數(shù)據(jù)可知，對應(yīng)熱敏電阻R1=50Ω的溫度為60℃，則當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R2=70Ω時，烘干機(jī)內(nèi)溫度至少為60℃會發(fā)出報警信號。6.圖甲是某型號能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示，它是通過電熱絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達(dá)到設(shè)定加熱溫度后，斷開開關(guān)。求：（1）將5×10-3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg·℃）；（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯(lián)。已知R1的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時，工作電路的總電流為5.55A，此時指示燈支路消耗的功率；（3）控制電路電源電壓恒定，通過調(diào)節(jié)變阻器R3接入電路的阻值來設(shè)置加熱溫度，電阻R2置于溫度監(jiān)測區(qū)域，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)加熱溫度設(shè)定為150℃，即R3的阻值調(diào)為100?時，閉合開關(guān)S，電磁繼電器（不計線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達(dá)到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當(dāng)R3的阻值調(diào)為80?時，對應(yīng)的加熱溫度設(shè)定為多少？【答案】（1）900J；（2）11W；（3）200℃【解析】（1）需要吸收的熱量（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯(lián)，R1的電流為指示燈支路電流為指示燈支路消耗的功率（3）如圖乙所示，R2、R3串聯(lián)在電路中，當(dāng)溫度達(dá)到150℃時，如圖丙，R2阻值為30Ω，此時總電阻為此時電流為I′，銜鐵向上彈起，當(dāng)R3調(diào)為80Ω時，要使銜鐵向上彈起，則電流為I′，則總電阻為130ΩR2阻值為查圖丙可得，加熱溫度設(shè)定為200℃。答：（1）需要吸收的熱量為900J；（2）指示燈支路消耗的功率為11W；（3）加熱溫度設(shè)定為200℃。7.圖甲是某小區(qū)電梯的結(jié)構(gòu)示意圖，它是由轎廂（500kg）、配重（400kg）、滑輪、纜繩、鋼絲繩和電動機(jī)組成，繩重和摩擦忽略不計。為了安全，電梯設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，如圖乙。閉合控制開關(guān)，電梯沒有超載時，觸點與B接觸，再閉合運(yùn)行開關(guān)S2，電動機(jī)正常工作：超載時（即控制電路中的電流），觸點與A接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使閉合S2，電動機(jī)也不工作?？刂齐娐冯娫措妷簽?2V，電磁鐵線圈電阻不計，轎廂內(nèi)底而壓力傳感器的阻值與它所受壓力F的關(guān)系如圖丙所示，當(dāng)受到2000N壓力時，與定值電阻的功率之比為。（1）該電梯空載靜止時，與轎廂相連的纜繩對轎廂的拉力為______N。（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電動機(jī)和電鈴連入電路。（導(dǎo)線不能交叉）（3）該電梯的最大載重量（轎廂內(nèi)人和貨物的總重）為多少N？（4）若每層樓高度3m，平均每人重600N，該電梯將8人從一樓運(yùn)送到六樓，求電機(jī)牽引轎廂的鋼絲繩做的功（此過程作勻速直線運(yùn)動處理）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】（1）該電梯空載靜止時，與轎廂相連的纜繩對轎廂的拉力等于配重的重力（2）根據(jù)電路要求，電鈴和電動機(jī)應(yīng)并聯(lián)，閉合控制開關(guān)，電梯沒有超載時，壓力傳感器的電阻較大，控制電路的電阻較大，電磁鐵的磁性弱，觸點與B接觸，再閉合運(yùn)行開關(guān)S2，電動機(jī)正常工作；超載時，控制電路的電阻較小，即控制電路中的電流，電磁鐵的磁性強(qiáng)，觸點與A接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使閉合S2，電動機(jī)也不工作；電路圖如圖（3）已知，控制電路中R1、R2串聯(lián)，兩電阻的功率解得由圖丙可知，時，，由此可得：。載重越大，對轎廂地板壓力越大，由圖丙可知，阻值越小，控制電路中的總電阻就越小，控制電路的電流時即為不超載時的最大電流，也就是載重量最大；由得；電路中的最小電阻為壓敏電阻的最小阻值查看圖丙可知，，即電梯的最大載重量（4）8個人的總重力上升的高度轎廂重配重的纜繩對轎廂的拉力勻速直線運(yùn)動狀態(tài)即平衡狀態(tài)，所以有所以鋼絲繩做的功為8.如圖甲是某自動控溫電熱水器的電路圖，其中控制電路電壓恒為6V，R1為熱敏電阻，置于水箱中產(chǎn)生的熱量對水箱中水溫的影響忽略不計，R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，R2為可調(diào)電阻，用來設(shè)定電熱水器的水溫。R3、R4為純電熱絲，均置于水箱中，R3=22Ω；電磁鐵線圈電阻忽略不計，當(dāng)電磁鐵電流達(dá)到0.2A時，繼電器銜鐵被吸下來。（工作過程中，電源電壓均保持不變），請完成下列問題：（1）圖甲中電磁鐵的上端為___________（選填“N極”或“S極”）；（2）加熱時電熱絲R3的功率為___________；（3）如果電熱水器儲有60kg的水，電路處于加熱狀態(tài)，正常工作1小時，產(chǎn)生的熱量80%被水吸收，則水溫升高了___________℃；[c水=4.2×103J/（kg?℃），結(jié)果保留1位小數(shù)]（4）如果將電熱水器水溫設(shè)為60℃，R2的阻值應(yīng)該調(diào)至___________Ω?！敬鸢浮浚?）S極（2）2200W（3）25.1（4）20【解析】（1）電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的，圖甲中電流從電磁鐵的上端外側(cè)流入，由安培定則可知，線圈的下端為N極，其上端的磁極為S極。（2）分析甲圖可知，當(dāng)銜鐵與上方觸點接通時，電路中只有R3工作，為加熱狀態(tài)，當(dāng)銜鐵與下方觸點接通時，電路中R3與R4串聯(lián)，一起工作，為保溫狀態(tài)，加熱時電熱絲R3的功率為（3）電路處于加熱狀態(tài)，正常工作1小時，產(chǎn)生熱量Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J產(chǎn)生的熱量80%被水吸收，則水吸收熱量Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J由Q吸=cmΔt變形得，水升高的溫度（4）如果將熱水器中的水溫設(shè)置為60℃，此時控制電路中的電流剛好為0.2A，由可知此時控制電路的總電阻由圖像可知，60℃時R1的阻值為10Ω，則R2的阻值為R2=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω9.圖1是某恒溫箱的電路原理圖。工作電路電壓為220V，電熱絲R0的阻值為88Ω；控制電路電源電壓為8V，線圈的電阻R1為10Ω，調(diào)溫電阻R2最大阻值為120Ω；熱敏電阻R3的阻值隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示。R0和R3均置于恒溫箱中，當(dāng)繼電器線圈中的電流達(dá)到50mA時，繼電器的銜鐵會被吸下。求：（1）S閉合時，電磁鐵上端是_______極（用字母表示），當(dāng)恒溫箱中溫度升高時，線圈中的電流將變_______；（2）恒溫箱中溫度保持為40℃，R3的阻值為_______Ω，此時R2的阻值為_______Ω；（3）R0工作時，功率為_______W，5min消耗的電能為_______J；（4）該恒溫箱能設(shè)定的最高溫度為多少？【答案】（1）N大（2）12030（3）5501.65×105（4）160℃【解析】（1）S閉合時，電流從電磁鐵的上端流入、下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵上端是N極。由圖2可知，當(dāng)恒溫箱中溫度升高時，熱敏電阻R3的阻值變小，控制電路的總電阻變小，由可知，控制電路的電流變大，則線圈中的電流將變大。（2）由圖2可知，恒溫箱中溫度保持為40℃，熱敏電阻R3的阻值R3=120Ω。由題意可知，當(dāng)繼電器線圈中的電流達(dá)到I=50mA=0.05A繼電器的銜鐵會被吸下，此時恒溫箱中溫度最高，此時控制電路的總電阻為因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，此時R2的阻值為R2=R總-R3-R1=160Ω-120Ω-10Ω=30Ω（3）R0工作時的功率為由可得，5min消耗的電能為W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J（4）當(dāng)恒溫箱能設(shè)定的溫度最高時，熱敏電阻R3的阻值最小，而此時控制電路的總電阻為160Ω不變，則熱敏電阻R3的最小阻值為R3小=R總-R2大-R1=160Ω-120Ω-10Ω=30Ω由圖2可知，該恒溫箱能設(shè)定的最高溫度為160℃。10.小明發(fā)現(xiàn)小區(qū)、商場等地下停車場入口處的地面要比臨街路面高一些。經(jīng)過調(diào)查了解，這是為了避免雨天路上的積水流進(jìn)地下停車場而采取的措施，當(dāng)積水過高時還要用沙袋將停車場入口地面墊高，小明與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬設(shè)計一個自動裝置、解決積水進(jìn)入地下停車場的問題，制定了如下項目研究內(nèi)容：【項目名稱】浮體式攔水壩【項目特點】隱藏式、自動化、節(jié)能【項目要求】要求一：積水即將沒過上行緩坡時，蓄水池蓄水。當(dāng)蓄水達(dá)到一定高度，攔水壩升起。要求二：積水水位降低，攔水壩自動下降。當(dāng)水位降至路面時，攔水壩下降至底部?！卷椖吭O(shè)計】（1）結(jié)構(gòu)及原理：如圖1甲，參照船閘的結(jié)構(gòu)和原理，地下蓄水池相當(dāng)于閘室。積水的路面相當(dāng)于河流的上游，通過進(jìn)水口下方管道連接起來構(gòu)成______。如圖1乙，當(dāng)蓄水池中水面逐漸上升至H位置時，攔水壩剛要浮起，在這個過程中攔水壩受到的浮力______（填“變大”、“不變”或“變小”）。如圖丙，隨著水面繼續(xù)升高，攔水壩慢慢升起至頂端，此時壩體與蓄水池左側(cè)壁接觸緊密，避免蓄水池中的水進(jìn)入地下停車場。（2）方案評估：同學(xué)們經(jīng)過充分討論后發(fā)現(xiàn)這個設(shè)計方案不能滿足“項目要求”中的______（填“要求一”或“要求二”），需要進(jìn)一步改進(jìn)。（3）設(shè)計改進(jìn)：①如圖2，參照原設(shè)計結(jié)構(gòu)，增加一個排水管道，排水口與路面相平。要保證積水不能從排水管道流進(jìn)蓄水池，但蓄水池中的水可以從排水管道排出。這就需要利用單向閥門來控制水流方向，單向閥門只能向一個方向開啟，其結(jié)構(gòu)和作用如圖3所示。要滿足全部項目要求，應(yīng)在圖2虛線框所在的位置安裝圖3中的______（填“A閥門”或“B閥門”）。②通過調(diào)節(jié)攔水壩的配重，可改變排水水位的高度，以應(yīng)對各種積水情況。（4）功能升級：攔水壩升起時車輛不能通行，應(yīng)在入口處設(shè)計一個報警電路。①如圖4，虛線位置為攔水壩恰好浮起時蓄水池水面高度H處，金屬塊A、B、C分別安裝在蓄水池側(cè)壁的不同高度上，隨著水位的升高，都能與雨水接觸較好（雨水可以導(dǎo)電）。其中a、b、c是連接金屬塊的接線柱、d、e是電磁繼電器上的接線柱。②要求：攔水壩不升起時，綠燈亮；攔水壩升起時，紅燈亮同時電鈴響，起到警示作用。請你根據(jù)上述要求選擇合適的接線柱，用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。______【項目小結(jié)】同學(xué)們設(shè)計已完成項目要求，更多功能可進(jìn)一步開發(fā)。【答案】（1）連通器變大（2）要求（3）A閥門（4）【解析】（1）地下蓄水池相當(dāng)于閘室。積水的路面相當(dāng)于河流的上游，通過進(jìn)水口下方管道連接起來，構(gòu)成一個上端開口下部相連通的連通器。當(dāng)蓄水池中水面逐漸上升至位置時，攔水壩剛要浮起，在這個過程中攔水壩排開液體的體積變大，因而受到的浮力變大。（2）本設(shè)計能夠自動抬升，卻不能自動回復(fù)使得攔水壩下降，故不能滿足“項目要求”中的要求二；（3）單向閥的作用時使得蓄水池中的水可以從排水管道排出，而不能進(jìn)入，因而選擇閥門，可以向右開啟，不能向左開啟。（4）攔水壩不升起時，綠燈亮，根據(jù)圖中可知銜鐵沒有被吸下，說明控制電路斷開，攔水壩升起時，紅燈亮同時電鈴響，銜鐵被吸下，控制電路閉合，因而控制電路必須在水位超限時接通，只能選擇a接入電路；銜鐵帶動動觸點移動，相當(dāng)于開關(guān)，根據(jù)家庭電路安全要求，開關(guān)接火線，則d與火線相連，電路如圖所示：11.冬季，汽車后風(fēng)窗玻璃上常會形成一層薄霜，導(dǎo)致駕駛員無法準(zhǔn)確觀察后方情況。為保障行車安全，后風(fēng)窗玻璃裝有加熱除霜電路。如圖甲所示，是某同學(xué)設(shè)計的模擬汽車后風(fēng)窗玻璃加熱電路，它由控制電路和受控電路組成。控制電路中S接“手動”時，電磁鐵A通電吸引銜鐵，使觸點、接觸、受控電路中電熱絲工作，對玻璃均勻加熱。S接“自動”時，加熱過程中，玻璃溫度升高至45℃時，觸點、恰好脫開，此時控制電路中通過的電流為0.02A。電路中U1=6V，U2=12V，R0=150，R2=0.8Ω，R1為固定在玻璃內(nèi)的熱敏電阻，其溫度始終與玻璃溫度相同，阻值隨溫度升高而增大。若電熱絲R2所產(chǎn)生的熱量完全被玻璃吸收，玻璃質(zhì)量為9kg，玻璃比熱容為（0.8×103J/(kg·℃)）。電磁鐵A線圈的電阻忽略不計。(1)開關(guān)S接“手動”：①電磁鐵A通電時具有磁性，此現(xiàn)象稱為電流的______效應(yīng)，A的上端是______極。②將玻璃從加熱至．所需的時間是______？(2)開關(guān)S接“自動”。玻璃的溫度為15℃和45℃時，控制電路的功率相差了，則時熱敏電阻的阻值為______。(3)汽車后風(fēng)窗玻璃上的電熱絲是通過絲網(wǎng)印刷的方式將專用的導(dǎo)電銀漿印刷到玻璃的表面燒結(jié)制成，如圖乙所示，在電壓不變的情況下，為增大電熱絲的加熱功率，請從銀漿線的厚度，條數(shù)、粗細(xì)等方面，提出一種改進(jìn)措施______。【答案】(1)磁N(2)90(3)其它條件不變時增加銀漿線的厚度（或其它條件不變時增加銀漿線的條數(shù)、或其它條件不變時增加銀漿線的橫截面積等）?！窘馕觥?1)①電磁鐵A通電時具有磁性，此現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)，電流從電磁鐵的下端流入，用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向N極，即A的上端是N極。②玻璃從-5℃加熱至45℃時，玻璃吸收的熱量因電熱絲所產(chǎn)生的熱量完全被玻璃吸收，所以，消耗的電能由可得，需要的加熱時間(2)由題意可知，玻璃的溫度為45℃時，控制電路中通過的電流為0.02A，此時控制電路的功率因熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，且玻璃的溫度為15℃和45℃時，控制電路的功率相差了，所以，15℃時控制電路的功率此時控制電路的總電阻因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，15℃時熱敏電阻的阻值：(3)在電壓不變的情況下，由可知，為增大電熱絲的加熱功率，應(yīng)減小的阻值，因?qū)w的電阻與材料、長度、橫截面積有關(guān)，且材料一定時，長度越短、橫截面積越大，電阻越小，所以，其它條件不變時增加銀漿線的厚度，或其它條件不變時增加銀漿線的條數(shù)，或其它條件不變時增加銀漿線的橫截面積等。12.（2023福建?。嵺`小組設(shè)計了由廂體、承重板和動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，裝置由電動機(jī)提供動力。該裝置設(shè)計有超載限制系統(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，電磁鐵將銜鐵吸下，B、C兩個觸點斷開，電動機(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，求繩拉力F的大小；（2）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，提出對控制電路的一條調(diào)整措施。【答案】（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）減小R0【解析】（1）忽略繩重、摩擦，空廂勻速豎直上升時，繩拉力F的大小（2）繩端移動距離繩拉力F做的功繩拉力F的功率（3）控制電路的最大電流時，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，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