2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁实验、计算题

2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁实验、计算题 1．如图1所示，是研究“磁场对通电导体的作用”的实验． （1）开关闭合后，通电导体a从静止向右运动．这说明磁场对通电导体有 的作用． （2）仅把磁体左右换位，如图2所示．开关闭合后，通电导体a是否会向右运动？ 答: ．原因是 ． （3）若要研究“通电导体的受力方向与电流方向的关系”，应把图1的电路如何改装? 答: ． 2．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”． （1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转． （2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转． （3） 断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转．由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流． 3．小明同学利用如图所示的实验装置“探究通电螺线管外部磁场方向与什么因素有关”。 （1）本实验中，所使用的小磁针的作用是： 。 （2）闭合开关后，小明观察到小磁针的N极指向如图所示。接下来，他先断开开关，对调电源正负极上的导线后再闭合开关，结果发现小磁针转动180°后保持静止（此时小磁针的N极指向为水平向左），小明同学进行上述实验操作，他所探究的问题是： 。 4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 （1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强； （2）由图示可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 电磁铁磁性越强； （3）电磁铁吸引的大头针下端都是分散开的，其原因是 。 （4）本实验中用到了多种研究方法： ①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等。下列实验的研究方法和这种方法不同的是 （填符号）。 A．研究电流大小和电压、电阻的关系 B．研究影响电阻大小的因素 C．用电流表测量串联电路中的电流 ②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是 （填符号）。 A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率 B．研究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关实验中，用液柱的高度差来表示电热多少 C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近来表示动能的大小 ③进行了多次实验来改变电路中电流和线圈匝数，进行多次实验的目的和下列实验中进行多次实验的目的相同的是 （填符号）。 A．伏安法测量定值电阻的阻值 B．探究并联电路电流规律 C．测量小石块的密度 5．“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置如图所示，团团同学操作如下： （1）闭合开关，从右向左水平快速移动导体棒ab，观察到灵敏电流表的指针 ；从上到下竖直快速移动导体棒ab，观察到灵敏电流表的指针 ；从左下向右上倾斜快速移动导体棒ab，观察到灵敏电流表的指针 ；当导体棒ab不动，从左向右水平快速移动蹄形磁铁时，观察到灵敏电流表的指针 。（以上均选填“偏转”或“不偏转”） （2）当导体棒ab运动产生感应电流时，如果沿与原来相反的方向移动导体棒ab（其它条件不变），发现灵敏电流表的指针偏转方向发生改变；如果将蹄形磁铁的两极对调（其它条件不变），灵敏电流表的指针偏转方向也发生改变。由此说明感应电流的方向与 有关。 6．如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。    （1）接通电源，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用； （2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动，说明力的方向与 有关； （3）小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”，请你帮助他写出具体的操作： ； （4）应用： （选填“电动机”或“发电机”）利用这一原理工作的。 7．如图所示是某同学用来探究感应电流产生条件的装置（图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反）。 序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转 2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转 3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转 （1）实验中，通过观察 来判断是否有感应电流。 （2）比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时电路中就会产生感应电流。 （3）比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟 有关。 （4）若只把磁体的磁极上下对调，让导体棒在磁场中水平而左运动时，则灵敏电流表的指针向 （选填“左”或“右”）偏转。 （5）该同学还想验证“感应电流的大小是否与导体的运动速度大小有关”，他应该让导体ab 分别以 （选填“相同”或“不同”）的速度在磁场中运动，观察实验中 ，然后进行分析与判断。 8．小明参加社团活动时，想和同学们探究“怎样产生感应电流”?他们用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。 （1）组装完电路后，闭合开关，此时灵敏电流计的指针 偏转（选填“会或不会”）； （2）检查电路连接正确，向左移动金属棒，发现灵敏电流计指针向左偏转，初步得出产生感应电流的条件： 电路的一部分导体做 运动； （3）该小组接着改变磁场的方向或运动方向进行了一系列的实验操作，他们探究发现“感应电流的方向与磁场的方向和 方向有关”，根据此原理可以制成 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）； （4）小明回家后找到家里的一个小风扇，发现通电后能够转动，则电风扇的工作原理是 ；小明尝试将电池反向接到电风扇两端，看到电风扇 （选填“原方向旋转”“不转动”或“反向旋转”）。 二、计算题 9．某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理，设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根规格均为“220V 1100W”电热丝R1和R2，电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V，定值电阻R0阻值为60Ω，放置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S，当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开。电磁铁、线圈等电阻忽略不计。 （1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为多少？ （2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能多少焦？ （3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现，请在图丙所示虚框内完善改进后的温控电路，并标明滑动变阻器的调节范围。 　 10．同学们对学校自动大门很感兴趣，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开。科技小组利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路，部分电路图甲所示。其中电动机上标有“220 V，40  W”的字样，控制电路的电源电压U 为24V，R₁为定值电阻，红外传感器的阻值R 随人体到大门距离L 的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） （1）由图甲可知电磁铁的上端为 极；电动机工作原理是 （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗多少电能？ （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为多少？ （4）若门前6 m 内没有人，则控制电路的电功率是多大？ 11．一同学设计了如图甲所示的电热水器简化电路图，电磁铁线圈阻值忽略不计，M为自动注水装置，当热水器内水位高度达到设定上限值时，电磁铁吸引衔铁，工作电路停止注水，自动切换至加热状态。控制电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R2=40Ω，力敏电阻R1的阻值随热水器内水位高度变化关系如图乙所示。工作电路中，电源电压恒为220V，电热丝R3=55Ω，R4=220Ω，闭合开关S1和S2，求： （1）如图甲所示，此时工作电路处于 （选填“加热”或“注水”）状态； （2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强； （3）若电热水器柱状水箱的底面积为0.01m2，当工作电路处于加热状态时，将箱内的水从25℃加热至80℃用时400s，求该电热水器的加热效率 。[，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 12．图甲所示是一种电加热恒温箱的工作原理电路图。恒温箱加热时定值电阻的功率为880W，控制电路电压为6V，线圈电阻为，电阻箱最大阻值为，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示，当控制电路电流达到30mA时，衔铁自动吸合，工作电路断开，停止加热。 （1）R0的电阻为多大？ （2）若恒温箱设定的温度为100℃，电阻箱R1的取值为多大？ （3）要提高恒温箱的设定温度，R1的取值应该增大还是减小？计算求出该恒温箱可设定的最高温度。 13．某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1＝12V，工作电路电源电压U2＝220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10Ω，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如表所示。 光照强度E/cd 1.0 1.5 2.5 3.0 3.5 光敏电阻R1/Ω 120 90 58 48 40 （1）工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时 ？（1、2、3小问要有必要的解题过程） （2）当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少 ？ （3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少 ？ （4）为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，应 （增大/减小）R2的阻值。 14．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300 （1）请说明该自动控制装置的工作原理。 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？ 15．某家用电热水器工作原理和相关参数如图表所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，电磁铁线圈的电阻忽略不计，R3为定值电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。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，求： 电源 加热功率 保温功率 水容量 （1）当工作电路为加热状态时的电流大小； （2）R2工作时的电阻； （3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？若想控制电路的最低温度或最高温度可以调节，请你在图丙所示虚线框内画出设计后的电路。    16．梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小黄同学设计了一款自动控制“干衣神器”，其部分电路如图甲所示。器材：开关、电源转换器（将220V交流电压转换为6V直流电压）、定值电阻、热敏电阻（电阻随温度的变化关系如图乙所示）、电磁继电器（线圈电阻不计，当线圈中电流大于或等于0.2A时衔铁被吸下）、电风扇、电热丝（电阻不变）。 功能：①闭合开关S，当温度t≤60℃时，机器吹热风；当t＞60℃时，机器吹冷风； ②受控电路（220V工作电路）吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。    (1)请以笔画线代替导线完成图甲电路连接。 (2)定值电阻的阻值为多少Ω？ (3)电热丝的阻值为多少Ω？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 力 会 磁场和电流的方向都不变，受力方向不变，仍按原来方向向右运动 把电源正负极接线反接 【详解】（1）通电导体周围存在磁场，这个磁场与磁体的磁场相互作用，使通电导体受力改变运动状态开始运动． （2）通电导体在磁场中受到力的作用，这个力的方向与磁场方向和导体中的电流方向有关．仅把磁体左右换位，没有改变磁场方向，导体中电流方向也不变，所以通电导体a仍然会向右运动． （3）若要研究“通电导体的受力方向与电流方向的关系”，应控制磁场方向不变、改变导体中的电流方向．所以只把图1的电路电源两极对调即可． 2． 左右 不会 切割磁感线 【分析】当闭合回路部分导线切割磁感线时，回路中产生感应电流． 【详解】闭合回路中，导体棒切割磁感线时产生感应电流，U形磁铁磁感线竖直向下，则当导体棒左右移动时产生感应电流，磁铁上下移动不会产生感应电流；总结得闭合回路部分导线切割磁感线时，回路中产生感应电流． 【点睛】斜方向运动也可以切割磁感线产生感应电流． 3． 显示（或判断）通电螺线管外部的磁场方向 通电螺线管外部磁场方向与电流的方向是否有关 【详解】（1）[1]在该实验中，小磁针的作用是显示（或判断）通电螺线管外部的磁场方向的。 （2）[2]对调电源正负极上的导线后再闭合开关，改变的是电流方向，再重复一次上述操作，磁场方向改变，发现小磁针指向改变，那么他探究的问题是：通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关。 4． 增加 大 甲 匝数越多 同名磁极相互排斥 C A B 【详解】（1）[1][2]根据转换法，通过电磁铁吸引大头针的个数来表示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路的电阻变小，电路的电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。 （2）[3][4]由图示可知，甲电磁铁吸引大头针的个数多，故甲的磁性强。串联电路各处的电流相等，说明电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强。 （3）[5]同名磁极相互排斥。大头针被磁化，大头针的下端为同名磁极，故电磁铁吸引的大头针下端都是分散开的，其原因是同名磁极相互排斥。 （4）①[6]如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，采用了控制变量法。 A．电流与电压和电阻有关，研究电流与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不为，故研究电流大小和电压、电阻的关系时采用了控制变量法，故A不符合题意； B．电阻与导体的长度、横截面积、和材料有关，研究与其中一个因素的关系时，采用了控制变法，故B不符合题意； C．用电流表测量串联电路中的电流，采用的是实验归纳法，不是控制变量法，故C符合题意。 故选C。 ②[7]本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，采用了转换法。 A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，采用了电功率的定义，不是转换法，故A符合题意； B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少，采用转换法，故B不符合题意； C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小，采用转换法，故C不符合题意。 故选A。 ③[8]研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性，采用了归纳法。 A．伏安法测量定值电阻的阻值，多次测量的目的是取平均值，减小测量误差，故A不符合题意； B．探究并联电路电流规律，多次测量的目的是得出普遍性的规律，防止结论的偶然性，采用了归纳法，故B符合题意； C．测量小石块的密度，采用多次测量的目的是取平均值，减小测量误差，故C不符合题意。 故选B。 5． 偏转 不偏转 偏转 偏转 导体运动方向、磁场方向 【详解】（1）[1]闭合开关，从右向左水平快速移动导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，能观察到灵敏电流表的指针发生偏转。 [2]从上到下竖直快速移动导体棒ab，导体棒ab在磁场中没有做切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，观察到灵敏电流表的指针不偏转。 [3]从左下向右上倾斜快速移动导体棒ab，导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，能观察到灵敏电流表的指针发生偏转。 [4]当导体棒ab不动，从左向右水平快速移动蹄形磁铁时，导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，能观察到灵敏电流表的指针发生偏转。 （2）[5]当导体棒ab运动产生感应电流时，如果沿与原来相反的方向移动导体棒ab，发现灵敏电流表的指针偏转方向发生改变，这说明感应电路的方向与导体运动的方向有关；如果将蹄形磁铁的两极对调，灵敏电流表的指针偏转方向也发生改变，这说明感应电流的方向与磁场的方向有关，由此说明感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关。 6． 导体EF摆动 磁场方向 调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小 电动机 【详解】（1）[1]如图，当闭合开关接通电源后，我们能够观察到轻质的铝棒EF从原来的静止变为摆动，根据这个现象就可以判断磁场对通电直导线有力的作用。 （2）[2] 实验中只将磁体的两极对调，即是磁场的方向变了，接通电源后，能够观察到铝棒EF会向相反方向摆动，这说明导体受力的方向与磁场方向有关。 （3）[3] 小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”，只需要调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小即可。 （4）[4]通电导体在磁场中受到力的作用是电动机的工作原理。 7． 电流计指针是否偏转 切割磁感线 导体切割磁感线方向 左 不同 电流计指针的偏转角度 【详解】（1）[1]实验时，通过观察电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流。 （2）[2]比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切制磁感线运动时电路中就会产生感应电流。 （3）[3] 比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关。 （4）[4]若只把磁体的磁极上下对调，让导体棒在磁场中水平向左运动时，此时磁场方向改变，电流方向不变，则灵敏电流计的指针向左偏转。 （5）[5][6]要验证“感应电流的大小是否与导体的运动速度大小有关”，就要控制其它因素一定，而导体ab 的运动速度不同，即让导体在第一欠实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察到实验中两次电流计的指针偏转情况，然后对其进行分析与判断即可。 8． 不会 闭合 切割磁感线 导体切割磁感线 动圈式话筒 通电线圈在磁场中受力转动 反向旋转 【详解】（1）[1]组装完电路后，闭合开关，由于导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，此时灵敏电流计的指针不会偏转。 （2）[2][3]闭合开关后，向左移动金属棒，金属棒切割磁感线，灵敏电流计指针向左偏转，这说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流。 （3）[4]改变磁场的方向，导体切割磁感线方向不变，则灵敏电流计的指针偏转方向改变，说明电流的方向改变，感应电流的方向与磁场的方向有关；改变导体切割磁感线方向，磁场的方向不变，则灵敏电流计的指针偏转方向改变，说明电流的方向改变，感应电流的方向与导体切割磁感线方向有关。 [5]动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的。 （4）[6]电风扇里主要部件是电动机，利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。 [7]线圈受力转动方向与电流方向和磁场方向有关，将电池反向接到电风扇两端，电流的方向发生改变，电风扇反向旋转。 9．（1）5A；（2）3.96×106J；（3）见解析 【详解】解：（1）由图可知，当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路为R1的简单电路，已知R1的功率 P1=P1额=1100W 由P=UI公式可得，电路中的电流 （2）由图可知，工作电路处于高温挡时，R1、R2并联，则总功率 P=P1额+P2额=1100W+1100W=2200W 工作电路处于高温挡工作时间 t=30min=1800s 所以，工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能 W=Pt=2200W×1800s=3.96×106J （3）当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开，根据可知，此时控制电路中的总电阻 由图像可知，水温为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt1=220Ω，水温为84℃热敏电阻Rt的阻值Rt2=160Ω，则R总>Rt1>Rt2，所以为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值 R滑1=R总-Rt1=240Ω-220Ω=20Ω 当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值 R滑2=R总-Rt2=240Ω-160Ω=80Ω 所以滑动变阻器的调节范围为20~80Ω。如图： 答：（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为5A； （2）工作电路共消耗电能为3.96×106J； （3）见解析。 10．（1）N，通电线圈在磁场中受力转动；（2）200J；（3）120Ω；（4）1.92W 【详解】解：（1）由图甲可知电流从电磁铁下端流入，根据安培定可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 （2）开一次门 5s 消耗电能为 W=Pt=40W×5s=200J （3）当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为 由乙图可知，当 L=3m 时，R的阻值为 120Ω，则R₁的阻值为 R₁=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω （4）根据图乙可知，若门前 6m 内没有人时，R的阻值为 180Ω，则控制电路的电功率为 答：（1）由图甲可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗200J电能； （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为120Ω； （4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率为1.92W。 11． 注水 84% 【详解】解：（1）图甲中电热丝都处于断路状态，所以此时工作电路处于注水状态。 （2）根据题意结合图乙可知，水深度最大值为16cm，此时电路切换成加热状态，则水对容器底部的压强为 （3）水的质量 水吸收的热量 消耗的电能 该电热水器的加热效率 答：（1）如图甲所示，此时工作电路处于注水状态； （2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强为； （3）该电热水器的加热效率为84%。 12．（1）55Ω；（2）130Ω；（3）增大，190℃ 【详解】解：（1）由 可得， 的电阻 （2）由题可知，恒温箱达到设定温度时，控制电路电流为 由欧姆定律可知，控制电路总电阻 由图乙可知，温度达到 时，的阻值为：，由串联电路电阻规律可知，电阻箱的取值 （3）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，热敏电阻的阻值就要减小；为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即的阻值必须增大；恒温箱能够达到设定温度的情况下，热敏电阻的最小值 由图乙可知，的阻值为时，温度为 ，故该恒温箱可设定的最高温度是。 答：（1）的电阻为； （2）若恒温箱设定的温度为，电阻箱的取值为； （3）要提高恒温箱的设定温度，的取值应该增大；该恒温箱可设定的最高温度为。 13． 0.8 70Ω 3.5cd 减小 【详解】解：（1）20盏节能灯的总功率 P＝20P1＝20×10W＝200W＝0.2kW 由 知道，这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能 W＝Pt＝0.2kW×4h＝0.8k kW·h （2）当外界光照强度达到1cd时，由表格数据知道 R1＝120Ω 当电动卷帘开始工作时，电磁铁能吸合衔铁的电流 I＝60mA＝0.06A 由欧姆定律知道，控制电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可知，R2的阻值 R2＝R总﹣R1﹣RP＝200Ω﹣120Ω﹣10Ω＝70Ω （3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，由P＝I2R知道，控制电路中的电流 由欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可知，R1的阻值 R1′＝R总′﹣R2﹣RP＝120Ω﹣70Ω﹣10Ω＝40Ω 由表格数据知道，当R1′＝40Ω时，外界光照强度是3.5cd。 （4）由于需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，则外界光照较弱时，电磁铁也能吸合衔铁，吸合电流I、电源电压U1不变，由知道，电磁铁吸合衔铁时控制电路的总电阻R总不变，由表格数据可知，光照强度E减小时，R1的阻值变大，因为 R总＝R1+R2+RP 所以若使R总不变，应减小R2的阻值。 答：（1）耗电0.8 kW·h； （2）当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70Ω； （3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd； （4）为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，应减小R2的阻值。 14．（1）见解析；（2）25℃；（3）30Ω 【详解】解：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。 （2）电路启动时的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 （3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻 R′=R热=R总-R热′-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω 答：（1）见解析； （2）该空调的启动温度是25℃； （3）将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。 15．（1）10A；（2）198Ω；（3）250Ω，见解析 【详解】解：（1）由得加热状态时的电流为 （2）由图甲可知，只有接入电路，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，为加热挡，R1的阻值 衔铁被吸合，与串联时，电路的总电阻最大，由可知电功率最小，为加热挡，电路的总电阻 工作时的电阻为 （3）当温度为时热敏电阻的阻值，电路中最大电流，控制电路的电压 ① 当温度为时，热敏电阻的阻值，电路中最小电流，控制电路的电压 ② 由①和②得到的阻值为，若想控制电路的最低温度或最高温度可以调节，可以在电路中串联一个滑动变阻器，如图所示：    答：（1）当工作电路为加热状态时的电流大小是10A； （2）R2工作时的电阻是198Ω； （3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为250Ω，见解析。 16．(1)   (2) (3) 【详解】（1）由图知道，温度为60℃时，热敏电阻的阻值为60Ω，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大（或热敏电阻的阻值随温度的降低而减小），若控制电路只有热敏电阻，则电流为 电流小于0.2A（线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），则需要将定值电阻R0和热敏电阻Rx并联连接时，线圈中电流才能达到0.2A，温度低于60℃时吹热风；根据图象可知，随温度的降低，Rx的阻值减小，控制电路中的电阻减小，电流变大，衔铁将被吸下，则电热丝要接在下方静触点上，电热丝和电风扇并联连接，电风扇不受电磁继电器的控制，电风扇直接接在火线和零线之间，如下图    （2）根据题意和欧姆定律知道，衔铁即将吸下时控制电路的总电流 即 解得 R0=60Ω （3）由于吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W，且电热丝和电风扇并联连接， 所以电热丝消耗的功率为 则电热丝的电阻为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$