重难小专题14 与电磁继电器有关的分析与计算(课件PPT)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（福建专用）

2025福建 物 理 课堂精讲册 1 第一部分 立足教材过基础 重难小专题14 与电磁继电器有关的分析与计算 （5年4考） 2 进阶突破1 常见电磁继电器模型工作原理分析 1.单通型 小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器，并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图，光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。打开抽屉时，光照强度变强，光敏电阻阻值______，控制电路电流______，电磁铁磁性______（选填“增强”“减弱”或“不变”），衔铁被______，工作电路电铃______（选填“响起”或“不响”）。 变小 变大 增强 吸引 响起 3 2.双通型 如图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，其中压敏电阻随所受压力的增大而增大，光控开关接收到红绿灯发出的_____（选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若有车通过，压敏电阻同时受到车的压力，其阻值______，使衔铁与触点___（选填“1”或“2”）接触，____________（选填“指示灯”或 “电控照相机”）工作。 红光 变小 2 电控照相机 4 思路点拨 第一步：判断敏感电阻随敏感源变化的阻值变化情况； 第二步：根据欧姆定律，判断因敏感电阻阻值变化而引起的控制电路电流 变化情况； 第三步：知道控制电路电磁铁因电流变化而引起的磁性强弱变化； 第四步：判断磁性变化引起的衔铁吸引或放开情况； 第五步：最后判断工作电路的接通情况。 5 进阶突破2 与电磁继电器有关的最值问题 3.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻、可变电阻器 等器件设计 了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），处于恒温箱内，图乙是 的阻 值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压 ，电磁继电器线 圈的电阻忽略不计，当电流为 时，电磁继电器的衔铁被吸合。 6 （1）由图乙可知，热敏电阻 的阻值随温度的升高而______（选填“增大” 或“减小”）。 减小 【解析】由题图乙可知，随着温度的升高，热敏电阻 阻值减小； 7 （2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出） 应该选择连接的两个接线柱是______。 、 【解析】加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，加热丝在加 热，温度升高， 阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸 下衔铁，工作电路停止工作，因此需要接在、 接线柱； 8 （3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是 ，变阻器 的最大阻值至少为多少？ 解：由图像可知，当最高设定温度为时， 热敏电阻的阻值为 电流 时电磁继电器的衔铁被吸合 根据欧姆定律，此时的总电阻 所以 9 （4）若要提高恒温箱控制的温度，下列方法哪些是可行的______。 （填字母） ADE A. 减小控制电路的电源电压 B. 减小 的阻值 C. 让电磁铁的线圈匝数增加 D. 让电磁铁和衔铁的距离远离些 E. 在控制电路中串联一个电阻 10 【解析】若要提高恒温箱控制的温度，热敏电阻 的阻值变小，根据串联 电路电阻规律知，控制电路的总电阻要变小，由于控制电路的电流保持不 变，则可减小电源电压或增大 的阻值或在控制电路中再串联一个电阻， 若保持电源电压不变，电路中的电流将变大，电磁铁的磁性将增强，故可 以离电磁铁与衔铁的距离远一些或减少电磁铁线圈的匝数，故 正确。 11 思路点拨 ☆用途分析 电磁继电器的问题一定要从生活中的具体用途去分析，举例如果是恒温箱，用途是保持温度趋于稳定状态的，即温度下降的话就要重新加热，温度上升到某点的时候，就不需要加热，只需要保温即可。具体如下： 12 ☆分析内部细节逻辑 磁性 吸引 连接 不加热 磁性 不吸引 连接 加热 ☆举一反三 除了恒温箱，还有空调、电冰箱、烟雾报警器，闯红灯拍摄等都用到了电磁继电器。空调制冷的时候，假设你开到了 ，那么开始制冷到温度下降到 后空调就会停止工作，然后温度上升超过 ，制冷器就重新开始工作。 特别提醒：计算最值大小时，注意结合欧姆定律准确计算 13 4.某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能，小明根据所学知识，设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态， 是压敏电阻，其阻值随压力的增大而 减小，电磁铁上端是___极。当扶梯上有人时， 所受压力增大，控制电路中的电流______，电磁铁的磁性______，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速______。（以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”） 变大 变大 变大 14 5.（2023福建31题8分）实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提 升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表 面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统， 如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为，定值电阻 阻值为 ，压力传感器中的力敏电阻阻值随压力 变化的部分数据如表 所示。当控制电路的电流大于时，电磁铁将衔铁吸下，、 两个触 点断开，电动机停止工作。已知厢体重，承重板和滑轮共重 ， 忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。 15 … 400 600 800 900 1 000 … … 800 500 300 200 100 … （1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力 的大小。 解：忽略绳重、摩擦，绳拉力 16 （2）在内将空厢匀速竖直提升，求拉力 做功的功率。 解：绳拉力 的功率 17 解：控制电路的最大电流 时，载重量最大 控制电路最小总电阻 当 ，压力 ， 即最大载重 装置的最大机械效率 （3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。 18 （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。 解：可对控制电路进行以下调节：减小 （或增大电源电压等） 19 6.（2024兰州）小明家所在的小区要修建一个景观池，景观池的造型是一 个底面积大小为 的长方体水槽，图甲是小明为小区景观池设计 的自动补水系统示意图，其中控制电路的电源电压恒为， 为保护电 阻， 是一个固定于景观池底部的压敏电阻，它在水中的有效受力面积为 。在最高、最低水位设计深度变化范围内，压敏电阻 的阻值 与其所受压力的大小变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流 时，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为景观池供水；当控制电 路中的电流 时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止为 景观池供水，（计算时不考虑电磁铁线圈的阻值和压敏电阻的厚度， ，取 ）求： 20 （1）保护电阻 的阻值。 解：由图乙可知，压力越小，压敏电阻的阻值越大，根据欧姆定律可知控 制电路中的电流越小，最小电流， 此时总电阻 根据电阻串联的特点可知，保护电阻的阻值 21 解：由图得水位最低时，压敏电阻受到的压力为 ，则压敏电阻受到 的压强 由液体压强公式可知最低水位设计深度 （2）景观池最低水位设计深度。 22 解：当水位最高时，压敏电阻受到的压力为 ， 则压敏电阻受到的压强 由液体压强公式可知最高水位设计深度 从最低水位到最高水位，补水的体积 每次补水的最大质量 （3）景观池每次补水的最大质量。 23 24 $$