期末复习冲刺专项训练（三）电与磁计算题2025-2026学年人教版物理九年级上学期

期末复习冲刺专项训练（三）电与磁计算题

1．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，为气敏电阻。控制电路中的电流时，磁性开关的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；控制电路中的电流时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯L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，报警电铃标有“36V　18W”的字样。

(1)报警电铃响时电流表的示数为2.5A，则喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？

(2)通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。当U控调至某一值时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度，此时电阻R0的功率为0.012W，求此时的阻值大小和控制电路消耗的总功率P控。

2．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＝50Ω，左边控制电路的电源电压为5V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于10mA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/℃	16	18	20	22	24	26	28	30
电阻	470	450	430	410	390	380	370	360

R/Ω

表2

电源220V50Hz 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)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？

(3)为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度为26℃，请你提出合理的方法，并通过计算说明。

3．电动平衡车，又称体感车（如图甲，自重12kg），是一种时尚代步工具。它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。（g取10N/kg）

(1)如图乙是科技兴趣小组为电动平衡车设计的转向指示灯电路。图乙中电磁铁上端是      极。

(2)质量为58kg的小明驾驶电动平衡车时，整体受到的重力是多少？

(3)小明驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与平衡车总重的，则每个电动机的平均输出功率为多少？

(4)为什么要对电动平衡车限制最高速度和最大载重量？请根据所学物理知识进行说明解释。

4．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？

5．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）