内容正文:
寒假居家伴学(2026年中考一轮复习过关练)单元巩固测:
电与磁(试卷)---人教版九年级物理上册
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.据史料记载,秦始皇命人在阿房宫北阙门前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫。下列物体能被“磁石门”检查出的是( )
A.陶罐 B.木器 C.铁器 D.青铜器
2.如图所示的设备中利用磁场对电流的作用原理制成的是( )
A.电磁起重机 B.电铃 C.扬声器 D.电磁阀
3.如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,可以进行的操作是( )
A. 对调滑动变阻器的上下接线柱
B. 改变螺线管的线圈匝数
C. 移动滑动变阻器滑片
D. 对调电源正负极
4.如图所示的是广泛地应用于生产、生活中的干簧管,它利用磁铁对簧片的磁化作用工作。当磁铁靠近干簧管时,接触;当取走磁铁时,分离。下列关于干簧管的说法正确的是( )
A.制作干簧管的金属簧片用铜质材料比用铁质材料效果好
B.簧片被磁化后A端是N极、B端是S极
C.图中簧片被磁化,两个触点为异名磁极,移走磁铁后磁性会消失
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的
5.某个LED灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示;将该LED灯与线圈abcd连接后,在两次实验中线圈abcd的转动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中ab与cd所受磁场力的方向相同
B. 乙、丙两图中ab边所受磁场力方向相同
C. 图丙中的LED灯发黄光
D. 乙、丙两图中流经线圈abcd的电流方向相同
6.对于原来有磁性的钢棒,下列方法不能使其去磁的是( )
A.用铁棒在钢棒上猛敲几下 B.将钢棒在地上摔几下
C.将钢棒放在火炉里烧红 D.将钢棒放在冰箱里冷冻
7.如图,螺线管中有电流通过,a、c、d为垂直于纸面的三根导线,c、d导线通有相反方向的电流,a是闭合电路的一部分,b为磁化后的轻针处于静止状态,只考虑螺线管的磁场,则( )
A. 针尖为N极
B. c、d导线受磁场力方向相同
C. 若针放置a所在处静止,针尖水平向左
D. a水平向右运动时,会产生感应电流
8.关于以下四幅图,下列说法错误的是( )
A.图甲:地理的两极和地磁的两极相反但不重合
B.图乙:通电导线周围存在磁场
C.图丙:电磁铁的磁性强弱跟电流大小有关
D.图丁:开关闭合后,电能转化为机械能
9.宋代《武经总要》中记载了“指南鱼”的制作方法,指南鱼就是将鱼形薄铁片通过磁化制造的人工磁体。将指南鱼放入水中,使其浮于水面,静止时鱼头指向南方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.指南鱼周围存在磁感线
B.指南鱼的鱼头为它的北极
C.指南鱼静止时鱼头指向地磁的北极
D.指南鱼所指的南北方向与地理的南北方向完全重合
10.闭合开关后,通电螺线管内的小磁针静止后停在图示位置,则( )
A.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为S极,左端为N极
B.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为N极,左端为S极
C.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为S极,左端为N极
D.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为N极,左端为S极
11.如图所示,这是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法不正确的是( )
A.检测时,车的质量越大,电磁铁的磁性越强
B.力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
C.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向右移动
D.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体周围存在磁场
12.下列三幅图涉及了一些磁现象的知识,关于磁现象的描述中错误的是( )
A.磁场看不见,摸不到,是不存在的,是我们假想出来的一个模型
B.图甲中条形磁体端靠近另一个条形磁体的N极,若二者相互排斥,则端为N极
C.图乙中地理北极是地磁场南极,图中小磁针上端为N极
D.图丙表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布
二、填空题
13.如甲图是家里常用的空气开关,当 (选填“电路电流过大”或“发生漏电”)时,它就会自动切断电路。乙图是某种型号的空气开关简化原理图,当电流流过电磁铁时,电磁铁右端为 极。
14.《论衡》中记载:“司南之构,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 (选填“N”或“S”)极,指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为通电导线周围存在 。
15.如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为 能和内能。直流电动机中换向器的作用是 。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是 (写一条合理方法即可)。
16.将两根完全相同的条形磁体A的N极和条形磁体B的S极靠近铁屑的上方,两磁极未紧靠在一起时吸附一定量的铁屑,如图所示。若将两磁极紧靠在一起,则连接处吸附的铁屑会 (选填“增加”“不变”或“减少”),理由是 。
三、作图题
17.如图所示,根据通电螺线管旁边小磁针N极的指向,判断电源的正、负极和螺线管的N、S极并写在括号内。
18.如图所示,两个电磁铁的铁芯和线圈匝数相同,将它们接入电源,要求两个电磁铁相互吸引且磁性强弱相同。
四、实验题
19.电与磁之间存在着相互联系,根据下图所示的实验,回答问题:
(1)如图甲、乙所示,小聪利用干电池、导线和小磁针进行实验;通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,本实验说明 。
(2)若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测:两条通电导线之间 (选填“有”或“没有”)相互作用力。
(3)小聪又将直导线绕成螺线管形状,安装在一块硬纸板上,在螺线管的两端各放一个小磁针(磁极已标出),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻轻敲击硬纸板,观察小磁针静止时的指向及铁屑的排列情况,如图丙所示,则铁屑 (选填“能”或“不能”)反映磁场的方向。本实验表明:通电螺线管周围的磁场与 的磁场相似; 端(选填“左”或“右”)为该通电螺线管的N极。
(4)小聪想在螺线管中插入芯材,制成电磁铁。他应该选择的芯材是 (填字母)
A.铜棒 B.铁棒 C.铝棒 D.钢棒 E.木棒
(5)以下应用中用到了电磁铁的是 (填字母)
A.白炽灯 B.电磁起重机 C.电炉 D.电铃 E.电磁继电器
(6)如图丁所示,为某直流电动机的原理图,定子是电磁铁,转子是线圈,开关闭合后,电动机的线圈可以顺时针转动。若保持其他装置不变,只对调电源的两极, (选填“能”或“不能”)使此电动机的线圈反向转动。
20.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,同学进行了如下操作。
(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图甲所示,分析可知,通电螺线管周围的磁场和 (选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;
(2)如图乙所示,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。实验时发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变线圈匝数的情况下,可以采取 的办法;
(3)闭合开关后,为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,可轻敲硬纸板,这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的 力,使铁屑在磁场力的作用下动起来。实验中可以用 (填序号)代替铁屑,显示磁场分布;
A.铜 B.铝屑 C.镍粉
(4)改变电流方向,发现铁屑的分布形状 (选填“没有改变”或“发生改变”);
(5)在图甲中,通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是 。
(6)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
21.探究通电螺线管外部磁场的方向:某组同学通过探究,已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以用小磁针的指向来判定,接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A.可能由螺线管的绕向决定
B.可能由电源正负极的接法决定
C.可能由螺线管中电流的方向决定
(注解:螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】
用导线将如图所示的器材连接成电路,把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察并记录小磁针静止时N极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示,是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
(1)观察分析甲、乙两图,螺线管的绕向相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(2)观察分析甲、丙两图,电源正负极的接法相同,通电螺线管的同一端磁极 ;
(3)观察分析 两图,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管的同一端磁极相同;
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中 决定,而不决定于 ,也不决定于 。
五、计算题
22.如图甲所示是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,为热敏电阻,置于水箱中,自身产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,的阻值随水箱内水的温度变化的关系如图乙所示,为可调电阻,用来设定电热水器的水温。、为纯电热丝,均置于水箱中,;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁中电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。工作过程中,电源电压均保持不变,请完成下列问题:
(1)加热时电热丝的功率为多少?
(2)如果电热水器储有60kg的水,电路处于加热状态,正常工作1h,使水温升高22℃,求电热水器的效率;[]
(3)如果将电热水器中的水温设为60℃,的阻值应该调至多少?
23.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。
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电与磁(试卷)参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
C
C
D
C
C
C
B
题号
11
12
答案
C
AD
1.C
【详解】磁石门利用磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质来检查物体,只有含有这些磁性材料的物体能被检测到。陶罐、木器和青铜器不能被磁体吸引,铁器能被磁体吸引,能被“磁石门”检查出,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,即通电线圈产生磁场,吸引铁磁性物质。故A不符合题意。
B.电铃是利用电流的磁效应来工作的,即通电电磁铁产生磁性,吸引衔铁,使锤头敲击铃碗发声。故B不符合题意。
C.图中所示为扬声器的结构。扬声器工作时,变化的音频电流通过音圈,位于永磁体磁场中的通电线圈会受到力的作用而前后振动,带动纸盆振动发声。这是利用了“磁场对电流有力的作用”这一原理。故C符合题意。
D.电磁阀是利用电流的磁效应来工作的,即通电线圈产生磁场,控制衔铁的运动,从而控制阀门的开闭。故D不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.对调滑动变阻器的上下接线柱,滑动变阻器仍然是串联在电路中,起改变电阻的作用,但并不能改变通过螺线管的电流方向,故A不符合题意;
B.改变螺线管的线圈匝数,是用来探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,不能改变电流方向,故B不符合题意;
C.移动滑动变阻器滑片,可以改变接入电路的电阻大小,从而根据欧姆定律改变电路中电流的大小,这是用来探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系,不能改变电流方向,故C不符合题意;
D.对调电源正负极,会使流入螺线管的电流方向相反。通过观察对调前后小磁针N极指向的变化,可以探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.制作干簧管的金属簧片用铁质材料,不能用铜质材料,因为铜质材料不能被磁化,故A错误;
B.簧片被磁化后A端是S极、B端是N极,故B错误;
C.在磁场中,管内两簧片的触点部位被磁化成为异名磁极互相吸引,两簧片触点吸合在一起;外磁场消失后,两个簧片因失去磁性而恢复原状,两触点分开,故C正确;
D.在磁场中,管内两簧片的触点部位被磁化成为异名磁极互相吸引,干簧管是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.由图乙可知,ab与cd的电流方向不同,而磁场方向相同,故所受磁场力的方向不同,故A错误;
B.由图乙、丙可知,在两次实验中电源方向相反,电路其他元件相同,则ab边的电流方向不同,而磁场方向相同,故所受磁场力的方向不同,故B错误;
CD.由图乙、丙可知,在两次实验中电源方向相反,电路其他元件相同,则两图中流经线圈abcd的电流方向不同,图乙中LED灯电流方向为B进A出,图丙中LED灯电流方向为A进B出,由图甲知图丙中的LED灯发黄光,故D错误,C正确。
故选C。
6.D
【详解】高温和剧烈震动可以消磁,冷冻不能消磁,故ABC不合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.由图可知,电流从螺线管的左侧流入,由安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端是S极,由同名磁极相互排斥可知,针尖为S极,故A不符合题意;
B.通电螺线管上方与下方的磁场方向相同,c、d导线通有相反方向的电流,所以c、d导线受磁场力方向不相同,故B不符合题意;
C.螺线管的右端是N极,针尖为S极,若针放置a所在处静止,针尖水平向左,故C符合题意;
D.a水平向右运动时,不能切割磁感线,不会产生感应电流,故D不符合题意。、
故选C。
8.C
【详解】A.图甲是地磁场示意图,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,这表明地理的两极和地磁的两极相反,且它们之间存在一个夹角,不重合。故A正确,不符合题意;
B.图乙是奥斯特实验,当导线通电时,下方的小磁针发生偏转,说明电流的周围存在磁场,即电流的磁效应。故B正确,不符合题意;
C.图丙是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,图中两个电磁铁线圈串联在电路中,通过它们的电流大小相等,但它们的线圈匝数不同,吸引小铁钉的数目不同,所以,该实验装置是用来探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的。故C错误,符合题意;
D.图丁是电动机工作原理的示意图。当开关闭合后,通电导体在磁场中会受到力的作用而运动,这个过程是将电能转化为机械能。故D正确,不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A.指南鱼是磁体,其周围存在磁场,磁感线是人们为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,并不是真实存在的,故A错误;
B.指南鱼静止时鱼头指向南方,根据磁极的定义,指向南方的磁极是南极(S极),故B错误;
C.地球是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。指南鱼的鱼头是S极,根据异名磁极相互吸引,鱼头会指向地磁的北极,故C正确;
D.地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合,存在一个夹角,叫做磁偏角。因此,指南鱼所指的南北方向与地理的南北方向不完全重合,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】闭合开关后,螺线管内的小磁针静止后N极指向螺线管的右端,所以螺线管内部的磁场方向是由左端指向右端,即螺线管的右端为N极,左端为S极;根据安培定则可以判断出电流从右边导线流入,左边导线流出,即B端为电源正极,A端为电源负极,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.C
【详解】A.车的质量越大,对力敏电阻的压力越大,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响,说明此时电路中电流增大,电磁铁的磁性就越强,故A正确,不符合题意;
B.当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响,说明此时电路中电流增大,由欧姆定律可知电路中的总电阻减小,而滑动变阻器阻值不变,根据串联电路电阻特点,所以力敏电阻R1的阻值减小,即力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,故B正确,不符合题意;
C.若要提高设定的限载质量,则需要车的质量更大时电磁铁才吸下衔铁而使电铃报警。此时力敏电阻R1的阻值更小,因为电磁铁吸下衔铁时的电流不变,由欧姆定律可知,在电源电压和电路电流不变时,电路的总电阻不变。R1的阻值变小,则需增大R2的阻值,即将滑动变阻器滑片P向左移动,故C错误,符合题意;
D.电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的,所以电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体周围存在磁场,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.AD
【详解】A.磁场看不见,摸不到,但是它是真实存在的,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,故A错误,符合题意;
B.同名磁极相互排斥,甲图中条形磁体A端靠近另一个条形磁体的N极,若二者相互排斥,则A端为N极,故B正确,不符合题意;
C.乙图中地理北极在地磁场南极的附近,地球外部磁场方向为从地磁北极指向地磁南极,图中小磁针上端指北,为N极,故C正确,不符合题意;
D.丙图中磁感线相互排斥,表示的是两个条形磁体同名磁极附近的磁感线分布,故D错误,符合题意。
故选AD。
13. 电路电流过大 S/南
【详解】[1]空气开关的作用是当电路电流过大时,自动切断电路,保护电路。
[2]根据乙图,电流从电磁铁的左端流入,右端流出。用右手握住电磁铁,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,所以电磁铁左端为N极,电磁铁右端为S极。
14. S 磁场
【详解】[1]磁体的握柄“柢”指南,根据地磁的北极在地理南极附近,异名磁极相互吸引,可知握柄是磁体的S极。
[2]通电导线周围存在磁场,这会对附近的指南针产生力的作用,使其发生偏转。
15. 机械 见解析 改变电流方向
【详解】[1]电动机工作时,需要消耗电能,同时电动机转动,可知将电能转化为机械能。
[2]为使线圈持续转动,直流电动机中安装了换向器。直流电动机中换向器的作用是:当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
[3]线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。改变电动机的转动方向有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场的方向。
16. 减少 见详解
【详解】[1][2]若将两磁极紧靠在一起,则连接处吸附的铁屑会减少。因为,两磁体紧靠在一起后相当于一个大磁体,磁体两端磁性最强,中间磁性最弱,所以连接处吸附的铁屑会减少。
17.
【详解】图中小磁针右端为N极,根据磁极间相互作用规律可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则可知,电流从螺线管右端流入,左端流出,则电源的右端为正极,左端为负极,作图如下:
18.
【详解】两个电磁铁的铁芯和线圈匝数相同,将它们接入电源,要求两个电磁铁相互吸引且磁性强弱相同,则通过两个电磁铁的电流相同,两个电磁铁应串联,如图所示:
19.(1)通电导线周围存在磁场
(2)有
(3) 不能 条形磁体 左
(4)B
(5)BDE
(6)不能
【详解】(1)磁场对放在其中的磁体有力的作用,通电后小磁针偏转,小磁针受到力的作用,断电后复位,说明通电导体周围存在磁场。
(2)通电导线周围存在磁场,磁场对通电导线有力的作用,因此两条通电导线之间有相互作用力。
(3)[1]铁屑只能显示磁场的分布形状,不能反映磁场方向,磁场方向需用小磁针判断。
[2]观察铁屑的分布情况,可以发现通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。
[3]根据小磁针指向,左端小磁针N极指向左端,可知螺线管左端为N极。
(4)电磁铁的铁芯需用软磁性材料,通电有磁性、断电无磁性,铁棒符合条件,故选B。
(5)白炽灯和电炉工作的原理是电流的热效应,电磁起重机、电铃、电磁继电器利用了电磁铁的磁性,故选BDE。
(6)只调换电源两极,会同时改变电流方向和电磁铁的磁极方向,故线圈受力方向不变,因此不能使线圈反向转动。
20.(1)条形
(2)增大电流
(3) 摩擦 C
(4)没有改变
(5)见解析
(6)电流方向
【详解】(1)通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体相似,都是在两端磁性较强,中间磁性较弱,磁感线的形状也较为相似。
(2)根据影响通电螺线管磁性强弱的因素,在不改变线圈匝数的情况下,增大电流可以增强磁场强度。因为通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
(3)[1]轻敲硬纸板是为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力,使铁屑更容易在磁场力作用下动起来。
[2]镍粉是磁性材料,能被磁场吸引,可代替铁屑显示磁场分布,而铜和铝不是磁性材料,不会被磁场吸引,不能用来显示磁场分布。
故选C。
(4)改变电流方向,通电螺线管的磁极会发生改变,但磁场的分布形状不变,因为磁场分布形状主要取决于螺线管的形状和线圈匝数等因素,而不是电流方向。
(5)闭合开关前,螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地磁南极,假如闭合开关后,螺线管的N极也指向地磁南极方向,那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转。这是一种可能的原因,即小磁针原本的指向与通电后螺线管在该位置的磁场方向恰好一致,导致小磁针不受力或受力平衡,从而不发生偏转。
(6)将电源的正负极对调,则通过螺线管的电流方向相反,小磁针的指向与之前相反,说明螺线管的磁极与之前相反,所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
21.(1)不同
(2)不同
(3)甲、丁(或乙、丙)
(4) 电流方向 螺线管的绕向 电源正负极的接法
【详解】(1)分析甲、乙两图,螺线管的绕向相同,由小磁针静止时所处的位置,可知通电螺线管的同一端磁极不同。
(2)分析甲、丙两图,电源正负极的接法相同,由小磁针静止时所处的位置,可知通电螺线管的同一端磁极不同。
(3)观察分析甲、丁(或乙、丙)两图,螺线管中电流的方向相同,电源正负极的接法不同,由小磁针静止时所处的位置,可知通电螺线管的同一端磁极相同。
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中电流方向决定,而不决定于螺线管的绕向,也不决定于电源正负极的接法。
22.(1)2200W
(2)70%
(3)20Ω
【详解】(1)分析电路可知,电热水器有加热和保温两种状态。当衔铁与上方触点接通时,电热丝R4被短路,只有R3接入电路,此时电路中电阻最小,根据公式可知,此时电路的电功率最大,处于加热状态。加热时电热丝R3的功率为
(2)水吸收的热量为
电热水器处于加热状态,消耗的电能为
电热水器的效率为
(3)当水温设为时,意味着当水温达到时,控制电路中的电流达到0.2A,电磁铁将衔铁吸下,从而改变工作状态。由图乙可知,当水温达到时,热敏电阻的阻值。控制电路的电源电压,此时电路中的电流。控制电路的总电阻为
则R2的阻值为
23.(1)1440J;
(2)220Ω,0.1W
【详解】(1)报警电铃响时,磁性开关的动触片与触点a接触,报警电铃与喷淋系统并联于工作电路中,电源电压,电流表测量工作电路的干路电流,则工作电路的总功率为
根据铭牌,报警电铃此时正常工作,功率等于额定功率
则喷淋系统的功率为
喷淋系统工作20s消耗的电能为
(2)当烟雾浓度时,触发报警,此时控制电路中的电流达到临界值,即
由图乙可知,与C是一次函数关系,设
将点(0, 300Ω)和点(5%, 250Ω)代入函数关系式,解得,,所以
当烟雾浓度时,气敏电阻的阻值
此时,定值电阻R0的功率,由可得
控制电路为Rc与R0串联,总电阻为
控制电路消耗的总功率为
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