2025年中考物理高频考点专题训练:电与磁计算题、实验题
2025-01-21
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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.小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 ;
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理:当温度逐渐升高时,磁体的 减弱直至消失,无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警;
(3)根据这一现象,你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么?答: 。
2.在探究“产生感应电流的条件”实验中。小兰和组员观察灵敏电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
(1)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;
(2)如果将灵敏电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用,了解电动机工作原理。
3.小军用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(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 来判断是否产生感应电流;
(2)继续探究实验,记录观察到的现象,如表,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实验现象可知感应电流的方向与 有关。
4.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,用绝缘细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中,再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个电路(如图所示)。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。实验中不用小灯泡代替电流表的原因是 。(写出一条即可)
(2)闭合开关,让导体棒AB保持静止,电路中 感应电流产生。
(3)闭合开关,让导体棒AB沿 运动时,电路中有感应电流产生。
5.(1)在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲电路。
小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来研究通电螺线管磁场强弱与 的关系;
(2)为了探究“感应电流产生的条件”,小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接:
①断开开关,无论怎么移动导体AB,电流表指针都不偏转;闭合开关,他左右移动导体AB,发现指针发生了摆动,又上下移动导体AB时,指针基本不偏转;
②实验中,小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右摆动,此时小量程电流表的指针 (选填入“左右摆动”、“偏向一边”或“”静止不动”);
③把电流表换成电池组,闭合开关,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动可以 (提供一种方法)。根据这一原理可以制成 (选填“发电机”或“电动机”)。
6.如图所示,小明在做“探究什么情况下磁可以生电”的实验,记录的实验现象如表所示。
实验次数
开关
导体棒AB运动方向
磁场方向
灵敏电流计指针偏转情况
①
断开
水平向右
向下
不偏转
②
闭合
水平向右
向下
向左偏转
③
闭合
竖直向下
向下
不偏转
④
闭合
水平向左
向下
向右偏转
⑤
闭合
水平向左
向上
向左偏转
(1)比较 (选填序号)两次实验可知,电路闭合是产生感应电流的一个条件;
(2)综合分析实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中 ,导体中就会产生感应电流;
(3)根据④⑤两次实验的现象,可知感应电流的方向与 有关;
(4)小明发现导体棒AB运动的速度和幅度都受到挂线的约束,若导体棒AB不动,想产生感应电流,则可行的操作是 。
7.如图所示是几种探究电与磁的实验装置,请回答相关问题。
(1)根据图-1可知:小磁针的偏转方向发生改变,说明通电导线周围存在的磁场方向与 方向有关;
(2)如图-2所示,a和b是电动机,闭合开关S后,电动机a开始转动,通过皮带带动b转动,此时小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是电动机 (选填“a”或“b”)。图中电源提供给电动机a的电能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)电动机b提供给小灯泡的电能。
8.兴趣小组通过观察发电机模型发现,发电机的线圈只有在转动时才能发出电来,由此猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有关。兴趣小组利用如图所示的实验探究“感应电流产生的条件”。
(1)兴趣小组将一段导体AB用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体AB放在蹄形磁铁的磁场中,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如表是小明组记录的部分实验操作与观察到的现象。
序号
实验操作
电流计指针偏转情况
1
磁体静止,导体AB竖直向上运动
不偏转
2
磁体静止,导体AB竖直向下运动
不偏转
3
磁体静止,导体AB水平向左运动
向右偏转
4
磁体静止,导体AB水平向右运动
向左偏转
…
…
…
分析比较1、2、3、4中的信息可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)在实验中,若要改变灵敏电流计指针的偏转方向,可采取的具体措施是 。
A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向
(4)当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,发现感应电流更大,请从能量转化的角度分析原因: 。
二、计算题
9.电动自行车是一种快捷方便交通工具。骑行电动车时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。有一款电动自行车整车质量40kg,限制最高车速为30km/h。
(1)行驶过程中两个轮胎与地面的总接触面积为,当一个质量为50kg的成年人骑着该电动自行车在平直公路上行驶时,地面受到的压强是多大?(取)
(2)甲地到乙地距离3500m,骑该电动自行车以最高车速行驶,需要多长时间?
(3)电动自行车配备的电动机的工作原理是什么?
(4)电动自行车为什么要限制最高行驶速度?
10.汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电,设M两端电压为U,通过M的电流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求0.5s到1s,电动机M所消耗的电能;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω。若通过M的电流为200A,持续2s,求此过程a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3,A与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
11.汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电,设M两端电压为U,测得U﹣t和I﹣t图象如图1。
(1)求0.5s到1s,电动机M所消耗的电能;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω。若通过M的电流为200A,持续2s,求此过程a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,请用笔画线完成电路的连接。
12.某导体两端的电压为6伏,10秒内通过其横截面的电荷量为6库,通过导体的电流为 安。若该导体两端的电压减小为0伏,其电阻为 欧。如图所示,根据小磁针静止时N极的指向,可判断电源的左端是 极。
13.某科技小组设计了一个检测水库水位的模拟报警装置,图甲为其模拟电路图。在水库底部竖直放置(与水库底部未密封)质量为50kg、底面积为0.025m2的圆柱形浮块(足够高),上端通过轻杆与力敏电阻R1接触,R1的阻值与压力的关系如图乙所示,水库中无水时,R1不受力。控制电路的电源电压为24V,R0为定值电阻,当控制电路中的电流I≥50mA时,衔铁被吸下,报警红灯亮。已知ρ水=1.0×103kg/m3,不计轻杆质量、线圈电阻及其能量损耗。
(1)报警红灯恰好亮起时,求控制电路的电功率;
(2)当水位达到10m时,求力敏电阻受到的压力;
(3)若设置警戒水位为10m时,报警红灯恰好亮起,求定值电阻R0的阻值;
(4)若将定值电阻R0的阻值调大,应该如何调整电源电压才能使警戒水位不变?
14.电动汽车是未来汽车的一种发展方向,由于受电池技术的限制,混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如表格,工作原理如图所示,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机就会启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,测试前蓄电池已储存的电能为4×107J,测试中全部由内燃机提供能量,内燃机的输出功率为25kW,汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶了40km,同时蓄电池的电能增加了25%。求:
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,发电机的原理是什么?,产生的电能是由汽车的什么能转化而来的?
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗3kg燃料,燃料完全燃烧释放的热量是多少J?
(3)在该次测试中,内燃机的效率是多少?(忽略蓄电池和驱动电机的热损失)
驱动模式
纯电动 启动、低速
油电混动 中速
纯油电 高速
汽车质量
1200kg
15.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。
16.如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻R0=20Ω)、开关、滑动变阻器R2(取值范围为0~80Ω)和热敏电阻R1组成,R1阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥50mA时,衔铁被吸合而切断工作电路;当控制电路电流I≤40mA时,衔铁被释放而接通工作电路。
温度/℃
90
80
66
60
50
46
40
36
35
34
R1/Ω
10
20
40
50
70
80
100
120
130
150
(1)工作电路正常工作时,电热丝在1min内产生的热量是多少?
(2)当温度为60℃,滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时,衔铁恰好被吸合,则控制电路的电源电压是多少?
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《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. 温度越高,磁体的磁性越弱 磁性 吸引 不让磁体靠近高温热源
【详解】(1)[1]如图甲所示,开始时磁体的右端吸引了很多的铁钉,说明磁体的磁性很强,加热一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,说明磁性减弱。实验表明温度影响磁体的磁性,温度越高,磁性越弱。
(2)[2][3]如图乙所示,开始时磁体吸引弹簧开关,当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱直至消失,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)[4]由于磁体的磁性会随温度升高而减弱,生活中要保持磁体的磁性不减弱,应避免磁体靠近高温热源。
2. 有 电源
【详解】(1)[1]根据题意可知,闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流。
(2)[2]如果将小量程电流表换成电源,闭合开关后电流流过导体棒,导体棒受安培力作用,可以探究磁场对通电导体的作用。
3. 电流计指针是否偏转 切割磁感线 导体切割磁感线的方向
【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,如果电流计的指针发生偏转,说明电流中产生感应电流。
(2)[2]比较1、2(或1、3)实验现象可知,导体ab不切割磁感线时,电流计的指针不偏转,说明没有产生感应电流,导体ab切割磁感线时,电流计的指针偏转,说明产生感应电流,可以得到闭合电路的一部分导体在磁场中做切割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,磁感线的方向相同,导体切割磁感线的方向不同,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切割磁感线的方向有关。
4.(1) 灵敏电流计指针是否偏转 亮度不容易观察
(2)没有
(3)水平方向左右
【详解】(1)[1]实验中,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在,指针偏转表明电路中有感应电流,否则电路中没有感应电流。
[2]当电流很小时,小灯泡的亮度不容易观察,而电流表的指针变化容易观察,所以实验中不用小灯泡代替电流表。
(2)闭合开关,若导体棒AB不动或者导体棒AB没有做切割磁感线运动,电路中不会产生感应电流。
(3)要想产生感应电流,导体必须做切割磁感线运动,当导体棒AB竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,不会产生感应电流;当导体棒AB水平方向左右运动时,做切割磁感线运动,会产生感应电流。
5. 控制电流大小不变 线圈匝数 左右摆动 将电源的正负极对调/将磁体的两极对调 电动机
【详解】(1)[1][2]由图甲得,电磁铁与变阻器串联,实验中,他将开关S从l换到2上时,改变电磁铁的匝数,调节变阻器的滑片P,控制电路中的电流相同,可以研究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系。
(2)[3]导体AB左右摆动,导体AB切割磁场的方向改变,产生的感应电流的方向改变,此时小量程电流表的指针左右摆动。
[4]③把电流表换成电池组,闭合开关,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动,即改变通电导体受到的磁力方向,可以改变磁场方向或者改变电流方向,即将磁体的两极对调或改变电源的正负极对调。
[5]发电机利用电磁感应现象,电动机利用通电导体在磁场中受力的作用。
6. ①② 做切割磁感线运动 磁场方向 将蹄形磁铁左右快速移动
【详解】(1)[1]比较①和②,导体切割磁感线方向相同,①中电流表指针不偏转说明电路中无感应电流。②中电流表指针有偏转说明电路中有感应电流。比较①和②,①是断路,图②是通路。由①和②可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
(2)[2]②和③,电路是闭合的,②导体切割磁感线运动,③平行于磁感线方向运动,没有切割磁感线,电路中没有感应电流。这说明产生感应电流的另一个条件是导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)[3]根据④⑤的实验现象,运动方向不发生改变,磁场方向发生改变,电流方向改变,说明感应电流方向与磁场的方向有关。
(4)[4]闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动是产生感应电流的条件,即闭合电路的一部分导体相对磁场发生运动,所以,若导体棒AB不动,想产生感应电流,则可行的操作是:使将蹄形磁铁左右快速移动。
7. 电流 b 大于
【详解】(1)[1]由图-1可知,两次的电池方向改变,即电流方向改变,小磁针的偏转方向发生改变,说明通电导线周围存在的磁场方向与电流方向有关。
(2)[2]由图-2和发电机的原理可知,皮带带动b做切割磁感线运动,产生感应电流,使小灯泡发光,机械能转化为电能,故将机械能转化为电能的实验装置是电动机b。
[3]根据能量守恒定律可知,能量的总量是不变的,电动机a在转动时电能转化为机械能,转动时装置之间会产生摩擦,部分电能转化为内能,故图中电源提供给电动机a的电能大于电动机b提供给小灯泡的电能。
8. 电流表的指针是否偏转 切割磁感线 BC 导体的机械能越大,可以转换为更多的电能,感应电流越大
【详解】(1)[1]实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,用到了转换法。
(2)[2]比较实验序号数据可知,电路都是闭合的;1、2中导体没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流。3、4中导体或向左或向右做了切割磁感线运动,电路中产生了感应电流,由此可以得出产生感应电流的另一个条件:导体做切割磁感线运动。
(3)[3]A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体,磁场方向不变,感应电流方向不变,故A不符合题意;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,可以改变感应电流方向,故B符合题意;
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极,改变磁场方向,可以改变感应电流方向,故C符合题意;
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向,感应电流方向不变,故D不符合题意。
故选BC。
(4)[4]当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,导体的机械能较大,可以转换为更多的电能,因而发现感应电流更大。
9.(1);(2);(3)通电导线在磁场中受到力的作用;(4)见解析
【详解】解:(1)人和电动自行车的总重力
地面受到的压强是
(2)甲地到乙地距离3500m,骑该电动自行车以最高车速行驶,需要的时间
(3)电动机的工作原理是:通电导线在磁场中受到力的作用。
(4)当质量一定时,电动车速度过大会导致其动能越大,潜在危害大,所以电动自行车要限制最高行驶速度。
答:(1)地面受到的压强是;
(2)甲地到乙地距离3500m,骑该电动自行车以最高车速行驶,需要;
(3)电动自行车配备的电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;
(4)电动自行车因为当质量一定时,电动车速度过大会导致其动能越大,潜在危害大,所以要限制最高行驶速度。
10.(1)1000J;(2)80J;(3)
【详解】解:(1)由图1可知,0.5s到1s时,电动机两端的电压为10V,通过电动机的电流为200A,电动机M所消耗的电能
W =UIt=10V×200A× (1s-0.5s) = 1000J
(2)此过程a产生的热量
Q= I2Rt= (200A)²×0.001Ω×2s=80J
(3)由图3可知,当开关闭合,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,A与B接触M通电,电路连接如下图所示:
答:(1)电动机M所消耗的电能为1000J;
(2)此过程a产生的热量为80J;
(3)图见解析。
11.(1)1000J;(2)80J;(3)见解析
【详解】解:(1)由图1可知,0.5s到1s时,电动机M两端电压为10V,通过电动机的电流为200A,电动机消耗的电能为
(2)此过程a产生的热量
Q=I2Rt=(200A)2×0.001Ω×2s=80J
(3)由图3可知,当开关闭合,衔铁被吸下,电磁继电器相当于开关,电路连接如下图所示:
答:(1)0.5s到1s,电动机M所消耗的电能为1000J;
(2)此过程a产生的热量为80J;
(3)见解析。
12. 0.6 10 负
【详解】[1][2]由题意可得,通过导体的电流为
由欧姆定律可得,此时的电阻为
由于电阻的大小与导体两端的电压无关,所以导体两端的电压减小为0伏时,电阻依然是10Ω。
[3]根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,螺旋线圈的左端为线圈磁场的S极,右端为N极,则由右手螺旋定则可得,电源的左端为负极。
13.(1)1.2W;(2)2000N;(3);(4)增大电源电压
【详解】解:(1)报警红灯恰好亮起时,电流为50mA,则控制电路的电功率为
(2)当水位达到10m时,圆柱形浮块受到的浮力为
圆柱形浮块受到的重力为
则圆柱形浮块受到的压力为
力的作用是相互的,所以力敏电阻受到的压力也为2000N。
(3)控制电路中,、串联。力敏电阻受到的压力为2000N时,由乙图可知此时,此时电流为50mA,则总电阻为
则此时定值电阻R0的阻值为
(4)警戒水位不变,则阻值不变,若将定值电阻R0的阻值调大,则总电阻变大,恰好报警时的电流不变,根据可知电源电压变大。所以若将定值电阻R0的阻值调大,应该增大电源电压才能使警戒水位不变。
答:(1)报警红灯恰好亮起时,控制电路的电功率为1.2W;
(2)当水位达到10m时,力敏电阻受到的压力为2000N;
(3)若设置警戒水位为10m时,报警红灯恰好亮起,定值电阻R0的阻值为;
(4)若将定值电阻R0的阻值调大,应该增大电源电压才能使警戒水位不变。
14.(1)电磁感应,机械能;(2)1.35×108J;(3)44%
【详解】解:(1)驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,相当于发电机,发电机的原理是电磁感应,产生的电能是由汽车的机械能转化而来的。
(2)燃料完全燃烧释放的热量
(3)汽车行驶的时间
汽车内燃机做的有用功为
此过程中有效利用的总能量
该次测试中,内燃机的效率
答:(1)发电机的原理是电磁感应;,产生的电能是由汽车的机械能转化而来的;
(2)燃料完全燃烧释放的热量是1.35×108J;
(3)在该次测试中,内燃机的效率是44%。
15.(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。
16.(1)3.3×104J;(2)6V;(3)35℃~80℃
【详解】解:(1)由题知,工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成,则R在1min内产生的热量为
(2)当温度为60℃时,由表格数据可知,热敏电阻R1=50Ω,且此时滑动变阻器接入电路的阻值R2=50Ω,线圈电阻R0=20Ω,则控制电路的总电阻为
R总=R1+R2+R0=50Ω+50Ω+20Ω=120Ω
此时衔铁恰好被吸合,则控制电路的电流为
I=50mA=0.05A
则控制电路的电压为
U=IR总=0.05A×120Ω=6V
(3)当控制电路电流I=50mA时,控制电路的总电阻最大为
衔铁被吸合切断工作电路,当滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω时,热敏电阻R1的阻值最小(此时温度最高),则最小值为
R1小=R最大﹣R2﹣R0=120Ω﹣80Ω﹣20Ω=20Ω
由表中数据知可控制的最高温度为80℃。当控制电路电流为40mA时,衔铁被释放接通工作电路,控制电路的总电阻最小为
当滑动变阻器R2的最小阻值为0时,热敏电阻R1的阻值最大(此时温度最低),则最大值为
R1大=R最小﹣R0=150Ω﹣20Ω=130Ω
由表中数据知可控制的最低温度为35℃。所以此装置可控制的温度最大范围是:35℃~80℃。
答:(1)工作电路正常工作时,电热丝在1min内产生的热量是3.3×104J;
(2)当温度为60℃,滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时,衔铁恰好被吸合,则控制电路的电源电压是6V;
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是35℃~80℃。
答案第1页,共2页
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