2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示是几种探究电生磁的实验装置，请回答相关问题； （1）根据图一可知：小磁针能偏转，说明通电导线周围存在 ，磁场方向跟 方向有关； （2）如图二所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置，电流的产生是利用了 原理； （3）根据图三可知：可通过观察 来判断通电螺线管磁性的强弱，图三中使甲乙串联的目的是 ； （4）利用上述结论分析图四，下列措施中能使图中电磁铁磁性增强的是( ) A．滑片P向右移动，其他条件不变    B．滑片P向左移动，其他条件不变 C．开关S由1扳到2，其他条件不变    D．电源的正负极对调，其他条件不变 2．如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的装置，导体AB、开关、灵敏电流表用导线连接组成电路。    （1）闭合开关，让导体AB在磁场中 （选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流表的指针偏转； （2）应用此实验原理可制成 （选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）； （3）想在此装置的基础上再探究磁场对通电导体的作用，必须要增加的一个器材是 。 3．在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，根据这一现象他提出了“通电导体在金属线磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。 猜想1：与通过导体的电流大小有关； 猜想2：与导体的材料有关； 猜想3：与磁场的强弱有关。 他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。 小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题： （1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察 与竖直方向的夹角来判断； （2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越 ； （3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？ （选填：“可信”或“不可信”），理由是 ； （4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为 ，你判断的理由是 。    4．如图所示是“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。 （1）如图所示，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与 磁体的磁场相似； （2）实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的 （选填“磁场强弱”或“磁场方向”）； （3）探究完成后同学们还想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，请你就现有实验器材设计一下：应该 ，当观察到 现象时，则能证明通电螺线管的极性与电流方向有关。    5．小延同学探究“通电螺线管外部磁场的方向”。实验桌上有学生电源、开关、小磁针（黑色一端为N极）若干、滑动变阻器以及螺线管。连接好电路后，在螺线管周围摆放好自由转动的小磁针。闭合开关S，静止时小磁针N极指向如图所示。 （1）请用箭头标出图中A点的电流方向 ； （2）向右移动滑动变阻器的触头， （选填“能”、“不能”）改变小磁针静止时N极的指向； （3）探究“通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关”，请你写出操作方法和实验现象 。 6．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。    （1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验； ①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导体周围存在 ； ②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。发现两条通电导线之间存在相互作用力，原因可能是 （填字母）； A．电磁感应现象 B．磁场对电流的作用 C．电荷间的相互作用 （2）如图2小明利用如图所示装置“探究什么情况下磁可以生电”。开关闭合后，只有将金属棒AB在磁场中做 运动时，灵敏电流计指针才发生偏转，电路中产生电流。若要改变灵敏电流计偏转方向，可以改变导体AB运动方向，还可以改变 。人们利用这种现象制成了 （填“电动机”或“发电机”）。 7．按要求完成填空。 (1)小伟家中的电能表如图甲所示，此时电能表的读数是 kW•h； (2)如图乙所示，在金属管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口，观察到塞子被顶出，此过程中将气体的内能转化为塞子的 能； (3)如图丙所示，在探究“阻力对物体运动的影响实验中，选用同一小车从同一斜面的 高度由静止开始滑下； (4)如图丁所示，闭合开关后移动滑片，观察电磁铁吸引小铁钉的数量，得到电磁铁的磁性与 的关系。 8．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示。用此装置去吸引大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。    （1）实验中通过电磁铁 判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想； （2）比较 两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性 ； （3）根据图丁可以得出的结论是 。 二、计算题 9．图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220 V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 275W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。 温度t/°C 16 20 24 28 32 36 40 电阻R1/Ω 300 285 265 243 215 185 150 （1）求工作电路闭合时，通过工作电路的总电流； （2）若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； （3）若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围； （4）为了使浴室的控制温度升高，只增加电磁继电器线圈的匝数，这种方法是否可行？请说明理由。 10．2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，Rc为气敏电阻。控制电路中的电流I控≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于0.02A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。 （1）安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为多大？ （2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？ （3）通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1=8%，电阻R0的功率为0.012W，控制电路消耗的总功率为P控1；将电压增大调至U控2，触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2，控制电路消耗的总功率为P控2，P控1∶P控2=25∶31，求U控1、U控2和C2的大小。    11．如图所示，这是陕西某景区为游客服务的观光车，方便快捷，其质量为1000kg。（g取10N/kg） （1）观光车的主要部件是电动机，其工作原理是______； （2）当观光车上司机和乘客的总质量为600kg时，观光车静止在水平路面上，轮胎与路面的总接触面积是400cm2，则观光车对水平路面的压强为多少？（      ） （3）若观光车在水平路面上匀速直线行驶时，受到的阻力是500N，则观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min牵引力所做的功是多少？（      ） 12．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。 13．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。 14．越来越多的城市用氢燃料新能源公交车，如图所示，据介绍，氢能源公交车通过氢氧离子的化学反应为车辆提供动力，消耗的是氢气，排出的是无污染的“纯净水”，真正实现零排放、零污染。则： （1）驱动公交车的电动机是依靠 的原理工作的；在行驶时，电池为公交车提供的电能是由 能转化而来的； （2）氢燃料新能源公交车满载时的总质量为20t，某次公交车满载在水平地面上匀速直线行驶1.5km，此过程公交车所受阻力为总重的。求该过程中公交车牵引力做的功是多少 ？（g取10N/kg） （3）若公交车在（2）所述行驶过程中消耗氢燃料0.5kg，则该公交车发动机的效率是多大 ？（） 15．小丽学习了电磁继电器的相关知识后，结合自己上下楼乘坐电梯的情况（如图甲），设计了一个电梯超载自动报警模拟装置，其工作原理如图乙，U0=9V。且保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2为压敏电阻，其阻值大小随压力F大小变化的图像如图丙，小丽所设计的模拟装置的最大承载质量为100kg。（不计电磁铁线圈的阻值，g=10N/kg） （1）当压敏电阻承载物体的质量为20kg时，定值电阻R1消耗的电功率是多少？ （2）当压敏电阻两端电压为4V时，通过计算确定该电梯超载自动报警装置是否报警？ （3）请你指出小丽设计装置中的组件或元件所利用的物理知识或物理原理。（说出一个即可） 16．郑州大学新引进的设备需要在相对稳定的温度环境中运行，因此实验室配备了如图所示的自动控温装置。R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表一所示。已知继电器的线圈电阻R0为50Ω，左边控制电路电源电压6V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路工作。 （1）实验室设定的空调启动温度是多少℃？ （2）当实验室的温度为20℃时，电流表示数为多少mA？ （3）为了给空调设定不同的启动温度，既能比现在设定的高一些，也能比现在设定的低一些，请你提出一种可行的、调节方便的措施。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 500 450 400 340 250 150 100 80 60    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 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题》参考答案 1． 磁场 电流 电磁感应 吸引大头针数量 使通过甲、乙的电流相等 B 【详解】（1）[1]由图一可知，小磁针在通电导线旁边时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场的作用，故说明通电导线周围存在磁场。 [2]由图一可知，将电源的正负极对调，导线中的电流方向改变，小磁针偏转的方向也发生改变，所以说明磁场方向跟电流方向有关。 （2）[3]由图二可知，将闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，所以电流的产生是利用了电磁感应原理。 （3）[4]图三实验中运用了转换法，将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针个数的多少，所以实验中可通过观察电磁铁吸引大头针数量来判断通电螺线管磁性的强弱。 [5]由于串联电路中处处电流相等，所以图三中使甲、乙串联的目的是是通过甲、乙的电流相等。 （4）[6]A．滑片右移，电路中的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性会减弱，故A不符合题意； B．滑片左移，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性会增强，故B符合题意； C．开关S由1扳到2时，线圈的匝数减少，电磁铁的磁性会减弱，故C不符合题意； D．电源的正负极对调只会改变电流的方向，对电磁铁的磁性不会有影响，故D不符合题意。 故选B。 2． 水平左右 发电机 电源 【详解】（1）[1]闭合开关，让导体AB在磁场中水平左右运动时，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针会偏转。 （2）[2]根据电磁感应现象制成了发电机，电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的，电磁铁是利用电流的磁效应。 （3）[3]探究磁场对通电导体的作用，需要给导体通电，必须要增加的一个器材是电源。 3． 金属线 大 不可行 长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同 水平向右 见解析 【详解】（1）[1]实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察金属线与竖直方向的夹角来判断，属于转换法的应用。 （2）[2]探究猜想1时，通电导体在金属线磁场中受力大小与通过导体的电流大小的关系；将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越大。 （3）[3][4]为了探究猜想2，通电导体在金属线磁场中受力大小与导体棒的材料的关系，保持电流和磁场强度相同，用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论，这个结论不可行，因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同，通过电路的电流不同。 （4）[5][6]探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为水平向右，磁场对铝棒施加的力与绳子拉力和重力的合力是一对平衡力，大小相等，方向相反。 4． 条形 磁场方向 改变电流方向 小磁针的N极指向发生变化 【详解】（1）[1]由图可知，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，铁屑的排列情况与条形磁铁周围铁屑的排列情况相同，因此通电螺线管外的磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）[2]小磁针放在螺线管周围不同位置，小磁针静止时N极指向与该点磁场方向相同，实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的磁场方向。 （3）[3][4]探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，应该改变电流方向，可以将电源的正负极对调，当观察到小磁针的N极指向发生变化时，说明通电螺线管的极性与电流方向有关。 5． 不能 见解析 【详解】（1）[1]根据上下的小磁针N极向左，说明螺线管左侧是S极，右侧是N极，根据安培定则，表面的电流方向竖直向下，即图中A点电流方向沿导线向下，如图所示： （2）[2]磁场的方向与电流大小无关，向右移动滑动变阻器的触头，不能改变小磁针静止时N极的指向。 （3）[3]可通过将电源正负极对调的方法，改变通过螺线管中电流的方向。操作方法和实验现象如下：断开开关，把电源正负极的导线对调，闭合开关，发现小磁针静止时N极指向发生改变。 6． 磁场 B 切割磁感线 磁场方向 发电机 【详解】（1）①[1]实验中，通电后小磁针发生偏转，说明小磁针受到力的作用，断电后小磁针复位，说明此时小磁针没有受到力的作用，可以得到通电导体周围存在磁场。 ②[2]若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，两条通电导线之间存在相互作用力，可能是一根通电导线在另一根导线的磁场中，会受到力的作用，故选B。 （2）[3][4][5]开关闭合后，将金属棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，发现电流计的指针发生偏转，说明电路中产生电流，属于电磁感应现象；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关，要改变灵敏电流计偏转方向，可以改变导体AB切割磁感线的方向，还可以改变磁场方向，发电机根据电磁感应的原理制成的。 7．(1)231.0 (2)机械 (3)同一 (4)电流大小 【详解】（1）电能表读数的单位是kW•h，最后一位是小数，此时电能表的读数是231.0kW•h。 （2）如图乙所示，在金属管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口，观察到塞子被顶出，酒精蒸汽对塞子做功，此过程中将气体的内能转化为塞子的机械能。 （3）如图丙所示，在探究“阻力对物体运动的影响实验中，需要控制小车到达水平面时的初速度相同，则应选用同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下。 （4）如图丁所示，变阻器与电磁铁串联，闭合开关后移动滑片，变阻器接入电路中电阻不同，通过电磁铁的电流不同，观察电磁铁吸引小铁钉的数量，被吸引的铁钉的数量不同，电磁铁的磁性不同，可得电磁铁磁性与电流的关系。 8． 吸引大头针数目的多少 乙、丙 强 电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强 【详解】（1）[1]电磁铁的磁性越强，吸引的大头针越多，根据电磁铁吸引大头针的数目可判断电磁铁磁性强弱，应用了转换法。 （2）[2][3]根据线圈的疏密程度可判断乙图和丙图线圈的匝数相同，由变阻器滑片位置可判断丙的电流大，磁性强，故可知得出结论：线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）[4]由丁图可知，两个线圈串联，通过的电流相同，右侧线圈匝数多，吸引的大头针多，故可知得出结论：电流相同时，线圈的匝数越多，磁性强。 9．（1）2.5A；（2）9.9V；（3）20~36℃；（4）见解析 【详解】解：（1）工作电路闭合时，两灯并联，两灯的工作电压均为额定电压220V，由与并联电路特点得，通过工作电路的总电流 （2）控制电路中Rt、R0、电磁继电器串联，电磁继电器线圈电阻不计。若浴室的温度不能超过40℃，则当热敏电阻的温度为40℃时，衔铁断开，两灯不工作。由表格中数据得，此时热敏电阻Rt电阻为150Ω；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，由欧姆定律与串联电路电压特点得，控制电路电源电压的最小值 （3）若控制电路电源电压为12V，由欧姆定律得，当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开，此时控制电路的电阻为 热敏电阻Rt电阻为 由表格中数据得，浴室温度温度为36℃。 当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，此时控制电路的电阻为 热敏电阻R1电阻为 由表格中数据得，浴室温度温度为20℃，则浴室温度的调节范围为20~36℃。 （4）增加电磁继电器线圈的匝数，其他条件不变时，电磁铁磁性增强，则当控制电路中电流较小时，衔铁就会被吸下，由欧姆定律得，此时控制电路中总电阻较大，R 0阻值不变，则此时热敏电阻的阻值较大，由表格中数据得，浴室温度变小，即当浴室温度较小时，浴霸就停止工作，故无法使浴室的控制温度升高，则这种说法不可行。 答：（1）工作电路闭合时，通过工作电路的总电流2.5A； （2）若浴室的温度不能超过40℃，控制电路电源电压的最小值9.9V； （3）若控制电路电源电压为12V，浴室温度的调节范围20~36℃； （4）见解析。 10．（1）110Ω；（2）1440J；（3）U控1=5V，U控2=6.2V，C2=2% 【详解】解：（1）由可得，安全指示灯L的额定电压为 由P=UI可得，安全指示灯L的额定电流为 由电路图可知，安全指示灯L与保护电阻R′串联，由串联电路电阻分压规律可知，L正常工作时，保护电阻R′两端电压为 U′=U-UL=36V-3V=33V 由欧姆定律可得，保护电阻R′的阻值为 （2）由电路图可知，报警电铃与喷淋系统并联，电流表测电路中总电流，报警电铃响时电路中的总电流为I总=2.5A，由P=UI可得，流过报警电铃的电流为 故由并联电路的电流规律可知，流过喷淋系统的电流为 I2=I总-I1=2.5A-0.5A=2A 由P=UI可得，喷淋系统的额定功率为 P2=UI2=36V×2A=72W 由W=Pt可得，喷淋系统工作20s消耗的电能为 W=P2t=72W×20s=1440J （3）由图乙可知，当C=0时，Rc=300Ω，当C=5%时，Rc=250Ω，故由数学知识可知，Rc与C之间的函数关系式为 Rc=-1000C+300 当C1=8%时，带入可得此时Rc1=220Ω，由题意可知，此时电路中电流为I=0.02A，此时电阻R0的功率为P0=0.012W，故由P=I2R可得，电阻R0的阻值为 由欧姆定律可得，此时电源电压为 U控1=I(R0+Rc1)=0.02A×(30Ω+220Ω)=5V 此时电路消耗的总功率为 P控1=U控1I=5V×0.02A=0.1W 由 P控1∶P控2=25∶31 可得 此时电路中的电流仍为I=0.02A，故由P=UI可得，此时电源电压为 此时电阻R0两端电压为 U0=IR0=0.02A×30Ω=0.6V 由串联电路的电压规律可得，此时气敏电阻两端电压为 Uc2=U控2-U0=6.2V-0.6V=5.6V 则此时气敏电阻的阻值为 带入Rc与C的关系式解得C2=2%。 答：（1）要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为110Ω； （2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是1440J； （3）U控1 =5V，U控2 =6.2V，C2=2%。 11．（1）通电线圈在磁场中受力转动；（2）4×105Pa；（3）7.5×105J 【详解】解：（1）观光车的主要部件是电动机，将电能转化为机械能，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。 （2）观光车上司机和乘客的总质量为600kg时，对地面的压力大小等于车、司机和乘客的重力大小，即 F=G=mg=(1000kg+600kg)×10N/kg=1.6×104N 对水平地面的压强为 （3）观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min通过的路程为 s=vt=5m/s×5×60s=1500m 当观光车做匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，所以 F=f=500N 牵引力所做的功为 W=Fs=500N×1500m=7.5×105J 答：（1）观光车的主要部件是电动机，其工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动； （2）观光车对水平路面的压强为4×105Pa； （3）牵引力所做的功为7.5×105J。 12． 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。 13．（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。 14． 通电线圈在磁场中受力转动 化学 40% 【详解】（1）[1][2]电动机原理是：通电线圈在磁场中受力发生转动；电池在使用的过程中将存储在内的化学能转化为电能。 （2）[3]公交车的质量为 公交车的重力 公交车受到的阻力 公交车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力为 则牵引力做功为 （3）[4]0.5kg氢燃料完全燃烧放出的热量为 公交车发动机的效率 答：（1）驱动公交车的电动机是依靠通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；在行驶时，电池为公交车提供的电能是由化学能能转化而来的； （2）该过程中公交车牵引力做的功是3×107J； （3）则该公交车发动机的效率是40%。 15．（1）0.1W；（2）该电梯超载自动报警装置报警；（3）见解析 【详解】解：（1）承载物体的重力为 G=mg=20kg×10N/kg=200N 由图丙知此时的压敏电阻为80Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律电路中的电流为 定值电阻R1消耗的电功率是 P1=I2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W （2）压敏电阻所允许承受的最大压力为 Fmax=Gmax=mmaxg=100kg×10N/kg=1000N 当压敏电阻两端电压为4V时，定值电阻R1两端的电压为 U1=U0﹣U2=9V﹣4V=5V 电路中的电流为 根据欧姆定律压敏电阻R2的电阻为 由图丙知当压敏电阻阻值为8Ω时，压敏电阻所受的压力大于1000N，电梯报警。 （3）图中电动机利用了通电线圈在磁场中受力而转动的原理（或弹簧、衔铁、支架结构利用了杠杆原理）。 答：（1）当压敏电阻承载物体的质量为20kg时，定值电阻R1消耗的电功率是为0.1W； （2）当压敏电阻两端电压为4V时，该电梯超载自动报警装置报警； （3）电动机利用了通电线圈在磁场中受力而转动的原理（或弹簧、衔铁、支架结构利用了杠杆原理）。 16．（1）25℃；（2）20mA；（3）见解析 【详解】解：（1）当电磁继电器线圈中的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路工作，此时控制电路的总电阻 由串联电路电阻特点可知，热敏电阻的阻值 查表可知，当时，实验室设定的空调启动温度是25℃。 （2）由表格数据可知，实验室的温度为20℃时，，控制电路总电阻 控制电路的电流 （3）给空调设定不同的启动温度，则需要改变控制电路中的电流，故可以将控制电路换成可调压的电源电压，或在控制电路上串联一个变阻器。 答：（1）实验室设定的空调启动温度是25℃； （2）当实验室的温度为20℃时，电流表示数为20mA； （3）见解析。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$