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原创新课堂
物理九年级全一册人教
专题二十九
电与磁的综合应用题
>专题概述
电与磁的综合应用题主要包括含有电磁继电器的计算题和含有电磁知识的材料
分析题。计算题通常是电磁继电器、热敏电阻一温度图象、压敏电阻一压力图
象、欧姆定律、电功率、密度、压强、浮力等知识的综合计算,计算中要注意
所用公式各物理量的同体性、同时性及单位的统一性。材料分析题主要是电和磁
在生活、生产和科技中的应用,解题时要耐心,细心读题、审题,找到关键信
息是解题的突破口。
>专题突破
1.如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路
和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路
中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW;控制电路中的电阻R'为滑动变阻器,
R为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继纯器的
电阻Ro为10Ω。当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控
制电路中的电流减小到0.024A时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器R为390Ω时,恒温箱内可获得的最高温度为150°C,如果
需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50°C,那么R的阻值为多大?
220V
加热器
t8/a
900
软导线率
R,昼
500
200
50100150/d
甲
乙
2.(2021东营)为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)
制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控
制电路中,电压U1=3V,定值电阻Ro=50,热敏电阻R阻值随温度变化的图象
如图乙所示;工作电路中,电压U2=220V,R1=8362,R2=44Ω。已知恒温
调奶器容量为2kg,水温达到80°C时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg
°C)]
(1)请结合此电路,简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁钢刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25°C的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程
中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
120
R/Ω
R
0
20406080100120t/℃
甲
乙
解:(1)水温达到80°C前,电磁铁把衔铁吸下,使衔铁与b触点接通,R2接
入工作电路,处于加热状态;水温达到80°c时,衔铁被弹簧拉起,使衔铁与
a触点接通,R1和R2串联接入工作电路,处于保温状态
3.(2021绍兴某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,
工作电路电
源电压U1=220V,R1=242,控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热
敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙,不计线圈的电阻,
当线圈中的电流大于或等于40A时,继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B
接触;当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。
求:
(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与
C选填“B”或
“C)静触点相接触。
(2)电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
(3)分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。