期末专题复习：第二十章电与磁计算题2024-2025学年人教版九年级全一册物理

期末专题复习：第二十章 电与磁计算题 1．某款可自动调温灯暖型浴霸的简易电路如图甲所示。控制电路电压恒为12V，电磁铁线圈的电阻，热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路电压为，灯泡、均标有“220V  484W”字样。当电磁铁线圈中电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开；当线圈中的电流时，继电器的衔铁被释放，工作电路闭合。求： （1）控制电路工作时，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。 （2）两灯正常工作时的总电流。( ) （3）若工作电路的实际电压为200V，每个灯泡的实际功率。( ) （4）将此装置放在浴室内，温度可控制的范围。( ) 2．如图所示，某同学设计的电加热器具有高、低温切换功能，切换时，电磁继电器内的电流均为20mA。已知该电加热器工作电压U1=220V，控制电路电压U=6V，电热丝R1=44Ω、R2=2156Ω，定值电阻R0=600Ω，R为热敏电阻，电磁继电器线圈电阻不计。 （1）由题意可知，热敏电阻R的阻值随着该加热器内温度升高而 ； （2）该加热器高温加热时，消耗的电功率为多少 ? （3）高、低温切换过程中，热敏电阻R的阻值变化范围为多少 ? （4）若要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该接在图中 位置（选填“甲”或“乙”），且该灯的电阻相对于R2来说要较 。 3．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大，表明磁场越强。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图甲所示，为了研究某电磁铁周围磁场强度，小明利用该磁敏电阻设计了如图乙所示的电路进行实验，请解答下列问题： (1)当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？ (2)闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，求此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为多少？ 4．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。 5．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为。在空水箱底部竖直放置一个重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻质硬杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 （1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？ （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是多少？ （3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，应为多少？ 6．如图所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，指示灯的规格均为“6V0.5A”，R0为6Ω的定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，电源电压为6V；根据要求回答下列问题： （1）当汽车正常直行时，转向开关应处于什么位置； （2）请你解释一下当汽车左转弯时，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理； （3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。 7．如图甲是一款家用电取暖器简化电路图，取暖器的额定电压为220V。它由加热电路和温度控制电路组成。加热电路中：当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点；当开关S1掷向右边时，能接通C触点；当开关S1掷向中间时，电路断开。R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为50Ω。它有加热和自动保温两个档位，加热档功率为3388W（指示灯的功率忽略不计）。求： （1）R1正常工作时，R1的功率； （2）R2的阻值； （3）在温度控制电路中：Rt为热敏电阻，其阻值随温度升高而减少；当电压鉴别器测出a、b两点间的电压小于等于5V时，开关S2闭合；当a、b两点间的电压大于等于6V时，开关S2断开。在保温的10min里，电压鉴别器测出a、b两点间电压随时间的变化如图乙所示。这段时间里，家里只有取暖器工作，标有2000r/kw∙h的电能表转盘转了160转。则取暖器工作的实际电压是多少？ 8．如图甲所示的恒温箱，由工作电路和控制电路组成，其简化电路如图乙所示，其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻、滑动变阻器串联组成，电源两端电压恒为6V，线圈的阻值为，热敏电阻的图像如图丙所示；的阻值为时，恒温箱可以实现的恒温控制；当线圈的电流达到时衔铁被吸合；其中加热器的额定电压为，额定功率为。 （1）请简述恒温箱的工作原理； （2）当恒温箱实现恒温控制时，热敏电阻消耗的功率是多少？ （3）如果要使恒温箱能够设置至之间的温度，那么可变电阻的阻值范围为多少？ （4）由于输电导线上有电阻，当某次加热器的实际功率为时，工作电路的实际电压为多少？ 9．如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路中，电源电压恒为220V，R是加热电阻丝，阻值为48.4Ω。控制电路中，电源电压恒为3V，电磁铁线圈电阻R线为5Ω，Rt是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t（其中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是用来设定不同出水温度的滑动变阻器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，饮水器停止加热。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】 （1）若将滑动变阻器R0的阻值调为250Ω时，饮水机能将水加热到的最高温度是多少？ （2）饮水机内装有1000mL，初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时7min，则水吸收的热量是多少？ （3）上述加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是多少？ 10．如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。 （1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高怎样变化？ （2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。 （3）如果恒温箱的温度设定为60℃则电阻箱R1应取多大阻值。 （4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。 11．科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压U=36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0=50Ω，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度ρ空=1.30kg/m3，空气的比热容c空=1×103J/（kg•℃）。 （1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为多大？ （2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？    12．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置，如图所示，水箱高为1m，容积为。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表，控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开泵停止给储水箱抽水。(取) 压力 180 185 190 195 200 压敏电阻 18 17 16 14 12 （1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？ （2）储水箱装满水时长方体所受浮力大小为多少？ （3）为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，求此时R0的功率。 13．小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示。R1是一个热敏电阻（置于热水器水中），其阻值随温度的变化关系如表I所示。表Ⅱ是这个电热水器的铭牌。已知继电器线圈电阻R2为10Ω，左边电源的电压U0为6V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作。 表I： 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 电阻R/Ω 60 42 30 20 15 10 8 6 5 表Ⅱ： 型号 FED-H50 额定电压 交流220V 最大水量 50kg 频率 50Hz 额定内压 0.75MPa 额定功率 2000W 请解答：（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？ （2）分析表I，热敏电阻的阻值随温度如何变化？ （3）若电热水器内的水温控制在30~60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？ （4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？（c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热损失）      14．如图所示是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表1所示。继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边控制电路的电源电压为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。 表1 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 120 390 360 330 300 表2 电源 220V 50Hz 额定功率： 制冷2200W 制热2800W 质量 10kg （1）请通过计算说明空调的启动温度是多少℃？ （2）为将空调的启动温度改为30℃请说出一个调节的方法？ （3）若空调的铭牌如表2所示，设夏季时空调每天以额定功率工作6h，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？ （4）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，晓红认为可以适当增大线圈的匝数，请你说说该方法是否可行，并说明理由？ 15．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率500W。问： （1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？ （2）加热系统加热时的热效率是多少？ （3）当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化） （4）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？ 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． S 4.4A 400W 22℃～32℃ 【详解】解：（1）电源右端为正极，电流从电磁铁上端流入，根据右手螺旋定则，电磁铁的上端为S极。        （2）灯泡L1、L2均标有“220V 484W”，故 （3）小灯泡电阻 实际电压为200V时，小灯泡实际功率 （4）当时，工作电路恰好断开 由图可知当时     当时，工作电路恰好闭合；总电阻为 同理可得 ，     所以室内温度可控制范围在22℃～32℃。 答：（1）电磁铁的上端为S极； （2）两灯正常工作时的总电流为4.4A； （3）工作电路的实际电压为200V，每个灯泡的实际功率为400W； （4）此装置放在浴室内，温度可控制的范围22℃～32℃。 2． 减小 1100W 300Ω-600Ω 乙 大 【详解】解：（1）[1]随着锅内温度升高，控制电路的总电流增大，总电阻减小，所以热敏电阻R阻值减小。 （2）[2]由题和图示知，闭合开关S1、S2，触点D与E接触为煮饭状态，此时R2被短路，只有R1接入电路中，所以电加热器加热时消耗的电功率 （3）[3]加热器高温加热时，R0被断路，电路中只有R接入电路中，此时R的阻值最小为 加热器保温时，衔铁被吸下，R0和R并联，流经R0的电流 流经R的电流 此时R的阻值最大为 故热敏电阻R的阻值变化范围为300Ω-600Ω。 （4）[4]保温时R2才接入电路，加热时R2被短路，所以指示灯应放在图中的乙处。 [5]指示灯与R2并联时，并联后的总电阻比并联的每个电阻都小，即比最小的电阻还要小；若指示灯的电阻比R2小，总电阻更小；若指示灯的电阻比R2大，总电阻只比R2小，所以选择阻值比R2更大指示灯，总电阻的变化越小，这样对保温功率的影响较小。 答：（1）热敏电阻R的阻值随着该加热器内温度升高而减小； （2）该加热器高温加热时，消耗的电功率为1100kW； （3）高、低温切换过程中，热敏电阻R的阻值变化范围为300Ω-600Ω； （4）若要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该接在图中乙位置，且该灯的电阻相对于R2来说要较大。 3．(1) (2)0.3T 【详解】（1）由图乙可知，当S1断开，S2闭合时，螺线管没有电流通过，即R周围没有磁场；由图甲可知，当磁敏电阻R周围没有磁场时，其阻值为100Ω，此时右侧电路中R与R2串联，电压表测磁敏电阻R的电压，当电压表的示数为3V，根据欧姆定律得，电流表的示数为 （2）当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，磁敏电阻的阻值为 由图像甲知，此时的磁感应强度为0.3T。 4．（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。 5．（1）2A；（2）48000J（3）10Ω 【详解】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由P=UI可得正常工作时通过的电流 （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热 Q=I12Rt=(2A)2×20Ω×10×60s=48000J （3）长方体的体积 V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3 长方体浸没在水中，其排开水的体积 V排=V=0.02m3 则长方体受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N 此时压敏电阻受到的压力 F压=F浮-G=200N-5N=195N 由表可知R压=14Ω，电路的总电阻 定值电阻的阻值 R0=R总-R压=24Ω-14Ω=10Ω 答：（1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A； （2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是48000J （3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，应为10Ω。 6．（1）1和2；（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁；（3）4V 【详解】解：（1）汽车正常直行时，左转指示灯和右转指示灯均不亮，电路处于断开状态，所以转向开关应处于1和2的位置。 （2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁。 （3）指示灯的规格均为“6V0.5A”，由可得，指示灯的电阻为 当左转弯时，指示灯发光较暗时，左转指示灯和R0串联，电路中的总电阻为 因为电磁铁线圈阻值不计，电路中电流为 指示灯发光较暗时它两端的电压为 答：（1）开关应处于1和2的位置； （2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁； （3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为4V。 7．（1）968W；（2）20Ω（3）200V 【详解】解：（1）R1正常工作时，R1的功率 （2）当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点,此时R1和R2并联在电路中，电暖器处于加热挡，即R1和R2的总功率为3388W，其中R1的功率为968W，则R2的功率 P2 =P加-P1=3388W-968W=2420W 故R2的电阻 （3）在保温的10min里电暖器消耗的电能 从图乙可知，10min的保温时间内，有6min开关S2处于闭合状态，实际做功的时间t=6min=0.1h保温状态电路中的实际功率 保温状态只接入R1，由公式可得，取暖器工作的实际电压 答：（1）R1正常工作时，R1的功率为968W； （2）R2的阻值为20Ω； （3）取暖器工作的实际电压约为200V。 8．(1)详见解析；(2)0.02W；(3)；(4)198V。 【分析】 求解 题干信息 所用公式 （2）热敏电阻消耗的功率 电源电压恒为6V，线圈的阻值为，的阻值为时，恒温箱可以实现的恒温控制，此时热敏电阻的阻值为；当线圈的电流达到时，衔铁被吸合 （3）可变电阻的阻值范围 时，热敏电阻阻值为，时，热敏电阻阻值为 （4）工作电路的实际电压 加热器的额定电压为，额定功率为；某次加热器的实际功率为 【详解】(1)衔铁未吸合时，加热器电阻丝工作，恒温箱温度升高，热敏电阻阻值减小；当线圈电流达到时，衔铁被吸合，加热停止； (2)恒温箱实现恒温控制时，热敏电阻两端电压： ， 热敏电阻消耗的功率： ； (3)根据题意可知，控制电路电源电压恒为，当电路中的电流达到时，衔铁被吸合，故无论怎样设定温度，电路中的总电阻都不变，的恒温控制时 电路中的总电阻 ， 当恒温箱设置时，由图丙可知 变阻器接入电路中的电阻 ， 当恒温箱设置时，由图丙可知 ， 变阻器接入电路中的电阻 ， 要使恒温箱能够设置至之间的温度，可变电阻的阻值调节范围应该在； (4)加热器的电阻： ， 由得 ， 。 【点睛】多以生活中的电热型家用电器为背景命题，涉及多挡位原理图、铭牌参数、图像等.考查的知识点有电功率、电能、电流、电阻、热量等相关计算，会涉及简答小问，涉及的公式有、、、、等。 9．（1）90℃；（2）3.36×105J；（3）80% 【详解】解：（1）饮水机将水加热到最高温度时，衔铁会弹起，触点分离，此时控制电路的电流为 I=10mA=0.01A 此时滑动变阻器R0两端的电压 U0=IR0=0.01A×250Ω=2.5V 热敏电阻Rt两端的电压 Ut=U-U0=3V-2.5V=0.5V 热敏电阻的阻值 据Rt=5+0.5t知，水能加热到的最高温度 （2）饮水机中水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3=1kg 水吸收的热量 Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100-20)℃=3.36×105J （3）上述加热过程中，饮水机消耗的电能 饮水机工作电路的加热效率 答：（1）若将滑动变阻器R0的阻值设为250Ω，饮水机能将水加热到的最高温度是90℃； （2）水吸收的热量是3.36×105J； （3）上述加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是80%。 10．（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；（2）2.5A；1.65×105J；（3）60Ω；（4）180℃ 【详解】（1）观察乙图坐标轴可知，随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小。 （2）工作电路中电热丝R0工作时的电流为 工作5min产生的热量为 （3）衔铁被吸下时控制电路总电阻为 由乙图可知当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为90Ω，则可求此时电阻箱R1阻值为 R1=R总-Rt=150Ω-90Ω=60Ω （4）设定温度越高则热敏电阻Rt的阻值越小，总阻值须达到150Ω衔铁才会被吸下，则当滑动变阻器取得最大值为120Ω时，热敏电阻Rt的阻值最小为 Rtmin=150Ω-120Ω=30Ω 对应乙图可知，可测量最高温度为180℃。 答：（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小； （2）电热丝R0工作时的电流为2.5A，工作5min产生的热量为1.65×105J； （3）如果恒温箱的温度设定为60℃则电阻箱R1应取60Ω； （4）该恒温箱可设定的最高温度是180℃。 11．（1）450Ω；（2）130s 【详解】（1）由图甲知，控制电路中热敏电阻、可变电阻与线圈串联；由图乙知t1=100℃，Rt1=400Ω，此时通过线圈电流，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻 可变电阻R的阻值 （2）由得空气质量 空气吸收的热量 加热器消耗的电能 由W=Pt得，加热时间 答：（1）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，可变电阻R应调节为450Ω； （2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作130s。 12．（1）2A；（2）200N；（3） 【详解】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由可得正常工作时通过的电流是 （2）长方体的体积为 长方体浸没在水中，其排开水的体积为 则长方体受到的浮力为 （3）水面离顶部还有时长方体受到的浮力为 此时压敏电阻受到的压力为 由表可知，压敏电阻，根据欧姆定律可得电路总电阻为 则定值电阻的阻值为 此时的功率为 答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A； （2）储水箱装满水时长方体所受浮力大小为200N； （3）只调整的大小，使水面离顶部还有时，水泵停止给水箱抽水，此时的功率为。 13．（1）24.2Ω；（2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；（3）0.3A；（4）3150s 【详解】解：（1）电热水器的电阻 （2）由表I可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 （3）水温达到60℃时，衔铁被吸下，此时R1=10Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以继电器线圈中的电流 （4）水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-30℃)=6.3×106J 不计热损失电热水器消耗的电能 W=Q吸=6.3×106J 电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要的时间 答：（1）正常工作时，电热水器的电阻是24.2Ω； （2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小； （3）若电热水器内的水温控制在30~60℃之间，衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是0.3A； （4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要3150s。 14．（1）25℃；（2）串联一个30Ω的电阻；（3）396度；（4）不可行，见解析 【详解】 解：（1）当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调开始工作。由得，电路启动时的总电阻为 此时热敏电阻的阻值为 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 （2）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为 （3）由铭牌可知， 空调每月工作时间为 空调的制冷功率为 则空调一个月消耗的电能为 （4）不可行，增大线圈匝数时，线圈电阻改变不大，对电流影响很小，但是会导致电磁铁磁性增强，结果是在电流较小（热敏电阻R更大，温度更低）的情况下，就能产生足够的磁力将衔铁吸下来，即该方法会降低空调的启动温度。 答：（1）计算说明该空调的启动温度是25℃； （2）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一个30Ω的电阻； （3）一个月耗电396度； （4）不可行，见解析。 15．（1）4.2×105J；（2）87.5%；（3）405W；（4）8W 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J （2）加热时间 t′=16min=960s 足浴盆加热时消耗的电能 W=P额t′=500W×960s=4.8×105J 热系统加热时的热效率为 （3）加热电阻的阻值 当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率 （4）电动机工作中因发热损失的功率 P损=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W 答：（1）此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J； （2）加热系统加热时的热效率是87.5%； （3）加热电阻工作的实际功率是405W； （4）电动机工作中因发热损失的功率是8W。 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 $$