2026年中考物理一轮复习专题训练-电与磁计算专题

2026年中考物理一轮复习专题训练-电与磁计算专题 1．小西利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V，22W”的灯泡L，天暗时灯泡自动发光，天亮时自动熄灭；控制电路的电源电压U恒为12V，定值电阻R0的阻值为200Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（单位为lx）之间的存在一定关系，部分数据如下表所示。 光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 光敏电阻R/Ω 150 75 50 37.5 30 (1)两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流为多少？ (2)当天色渐暗，通过线圈的电流为0.04A时，工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为多少？光照强度为多少？ 2．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。 3．在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体和放在水箱中，其中，。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图丙所示；为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所示且都保持不变。 (1)图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J？ (2)图乙设计中，加热至60℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，的阻值应该调至多少Ω？ (3)小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11。请计算得出图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。 4．如图所示是实践小组设计的光控路灯原理图。控制电路中的是光敏电阻，其阻值随光照强度的变化关系如下表所示（Lx是光照强度的单位）。工作电路通过干簧管在普通照明和增亮照明两种状态之间自动切换，干簧管相当于不计电阻的单刀双掷开关，当通过线圈的电流时，干簧管的簧片B与接通；时，簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调，可变电阻可调范围为；工作电路电源电压，灯泡的规格为“”，的规格为“”。接通开关、。（线圈的阻值不计） 光照强度 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 光敏电阻 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 (1)求灯泡正常发光时的电阻； (2)调节控制电路，，在时，试通过计算说明工作电路所处的状态，并求出此时工作电路中的总电流。 5．如图为小明设计的西瓜大棚自动加热模拟电路，包括控制电路和工作电路两部分，通过电磁继电器实现加热状态和保温状态的挡位变换，以维持棚内温度不变。、为电热丝，为滑动变阻器，为热敏电阻（置于棚内），其电阻随温度升高而减小。已知工作电路连接家庭电路，加热功率为，保温功率为44W，的阻值为。求： (1)工作电路保温状态时的电流； (2)工作电路加热状态工作10min消耗的电能； (3)的电阻，并补全工作电路。（只需设计一种方案） 6．图甲所示的是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如下表所示。继电器的线圈电阻，左边控制电路的电源电压为6V且恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300 AI     电源220V    50Hz 额定功率： 制冷2200W 制热2800W 质量：10kg 乙 (1)空调的启动温度是多少？ (2)为将空调的启动温度改为30℃，请说出一个调节的方法。 (3)若空调的铭牌如图乙所示，夏季时空调每天以额定功率工作6h，每月按30天计算，该空调一个月消耗的电能是多少？ 7．“无油烹饪”成为当下人们追求的一种健康饮食方式。如图甲所示的空气炸锅，工作时通过电加热丝R1将空气加热，利用高温空气来代替食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟，达到设定加热温度后，开关断开。求： 产品容量 3.5L 加热方式 高速空气循环技术 额定功率 1500W 额定电压 220V/50Hz 时间设定 0-60分钟 烹饪温度 0-200℃ (1)在工作电路中，指示灯L标有“2V0.2A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大； (2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，已知R1的额定电压为220V，额定功率为1100W，正常工作时，工作电路的总电流为5.15A，求此时指示灯支路的功率； (3)控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当加热温度设定为150℃，R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少。 8．某创新实验小组实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示控制电路中，电压U1=3V，定值电阻R0=50Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示。工作电路中，电压U=220V，R1=836Ω，R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80°C时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (1)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)求工作电路在保温状态下的电功率； (3)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中恒温调奶器的加热效率。 9．创新项目小组设计了一个自动喷淋模拟系统，他们先绕制了一个螺线管，再选用气敏电阻、三簧片磁簧开关（内有A、B、C三个触点）、安全指示灯等器材，组成了一个模拟系统（原理简图如图甲），当烟雾达到一定浓度时触发自动喷淋，可以模拟灭火的效果。气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示（ppm是气体浓度的单位）。当烟雾浓度较低，控制电路中的时，磁簧开关的触点A和B接触，安全指示灯L发光；当时，触点C和B接触，安全指示灯L熄灭，喷淋系统工作。已知，，螺线管电阻忽略不计。 (1)安全指示灯L上标有“10V  5W”，它正常发光时的电流是多少？保护电阻R的阻值是多少？ (2)若烟雾浓度ppm时，恰好能触发喷淋系统喷水灭火，此时控制电路的电源电压是多少？ (3)若想使烟雾浓度更低时触发喷淋系统，可采取的措施有什么？（写出一条即可） 10．为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V  100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 (1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。 (2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 (3)若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 (4)如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 11．如图是科创小组为鱼缸设计的自动补水装置示意图，长方体鱼缸底面积大小为，缸底放入一个实心景观石。控制电路的电源电压恒为6V，为保护电阻，是一个固定于鱼缸底部的力敏电阻，其阻值与其所受水压力的大小成反比，力敏电阻在水中的受力面积为。当鱼缸水位处于设计的最低水位0.1m时，为20Ω，控制电路中的电流为0.2A，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为鱼缸注水，当水位达到设计的最高水位时，控制电路的电流为0.4A，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止注水。注水过程水未溢出，不考虑电磁铁线圈的电阻、力敏电阻的厚度及水流冲力的影响。 (1)处于最低水位时，力敏电阻受到水压力的大小是多少？ (2)保护电阻的阻值是多少？ (3)设计的最高水位是多少？ (4)若从最低水位0.1m开始注水，当注入水的体积为时恰好达到最高水位，工作电路断开，水泵停止注水。求缸中水从最低水位上升至最高水位，景观石对缸底的压力大小变化量。 12．某电梯简图如图1所示，其部分工作原理如图2所示，R是一个压敏电阻，加在压敏电阻R上的压力增大时，它的阻值减小，当控制电路中的电流达到设定值时超载电铃报警。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的变化规律如图3所示，控制电路的电源电压为6V，当控制电路中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，报警电铃响起，求此时R的大小及这部电梯设计的最大载重是多少？（电磁铁线圈的电阻不计） (2)电梯质量300kg，带动电梯升降的电动机上标有“220V，10kW”的字样。当电梯里人和货物的总质量为500kg时，中途匀速运行10s内上升了10m，则此过程电动机将电能转化为机械能的效率是多少？（g取10m/s2） 13．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压，定值电阻。当电磁铁线圈中的电流时，衔铁被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路；线圈电阻不计，热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关S，问： (1)电磁铁上端为_____（选填“N”或“S”）极，停止加热（意外熄火）后，随着温度降低，线圈中电流将变_____（选填“大”或“小”）； (2)当温度为时，电路的总功率是多大？ (3)装置启动保护时，的最高温度是多少？ (4)若仅将更换为图线②所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同），小华发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原因是：__________。 14．如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且，闭合开关、，电热器开始加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） (1)加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率？ (2)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻的阻值是多少？ (3)保温状态下，的功率为，则工作电路消耗的电能是多少？ 15．生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降。报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻R0=150Ω，电阻箱R1的电阻设定为250Ω，R2为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 (1)电梯的自动报警电铃应接在________（选填“C、D”或“E、F”）之间。 (2)空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重 力为4000N，闭合开关S1，求空载时控制电路中的电流大小； (3)求该电梯限载人数；（设每人质量为70kg，g取10N/kg） (4)若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出一种改进措施。 16．为实施“清凉工程”，为每个教室安装了如图甲的空调。已知空调工作电压为220V，最大制冷功率为5.5kW；为落实节能降耗，小丽设计了如图乙的自动控制电路，热敏电阻的阻值随温度变化情况如图丙（电磁铁线圈电阻忽略不计）。求： (1)该空调最大工作电流为多少安？ (2)若空调以最大功率连续制冷10min，将消耗多少焦耳的电能？ (3)当气温达到设定的空调启动温度时，衔铁被电磁铁吸下，启动空调制冷，此时通过电磁铁线圈的电流为0.2A，通过电阻的电流为0.15A，则设定的空调启动温度是多少？ (4)启动后，当气温降低至26℃以下时，衔铁弹回切断空调线路；当气温再回升至设定的启动温度时，重启空调制冷；则的阻值应是多大？ 17．国庆节，小华和家人到博物馆参观，他被展厅自动大门所吸引，他发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回家后，他和所在的物理小组一起利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V  50W”的字样，控制电路的电源电压为，为定值电阻，人体红外传感器的阻值随人体到大门距离的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） (1)电动机正常工作时开门一次用时，请计算开门一次电动机消耗电能多少J？ (2)若电动机实际工作时通过的电流为，实际功率为，求电动机两端的实际电压？ (3)经测试时刚好触发电动机工作，则的阻值为多少？ 18．如图甲是温度自动报警器，控制电路中，已知热敏电阻的阻值与温度t成反比例函数关系，如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V，”的字样，为电子蜂鸣器。它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值。小明依次进行如下操作：闭合开关和，灯泡L恰好正常发光，此时工作电路消耗的电功率为；将的滑片调到某一位置A，所处环境温度升高到设置温度时，控制电路中的电流为，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节的滑片，当与的电压之比：1时，电子蜂鸣器恰好能发声，此时工作电路消耗的电功率为。已知控制电路电压、工作电路电压、定值电阻、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)工作电路的电源电压和的阻值； (3)控制电路中，的滑片保持在位置A不动，所处环境温度升高到时，一分钟消耗的电能为，设此时滑动变阻器消耗的电功率为，求、的大小。 19．如图所示为自动排水装置模型，控制电路电压为12V，为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AB∶∶1。压敏电阻的阻值随压力变化的关系如表，压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计。当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，此时通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作。上述状态下硬质杠杆ABO均处于水平位置，（已知，）求： 压敏电阻受到的压力 60 120 180 240 300 360 420 480 …… 压敏电阻 500 360 260 180 120 80 65 55 …… (1)浮体完全浸入水中时，杠杆对浮体施加的压力； (2)阻值； (3)浮体的密度。 20．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合。求 (1)2盏灯泡正常工作时总电流是多少？ (2)若浴室中的温度达到40℃时工作电路就被断开，则控制电路的电源电压的值是多少？ (3)若电源电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？ 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 《2026年中考物理一轮复习专题训练-电与磁计算专题》参考答案 1．(1)0.2A (2)100Ω，1.5lx 【详解】（1）由P=UI可得，每盏灯泡正常发光时通过的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流I总=2IL=2×0.1A=0.2A （2）由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为 照明系统恰好启动时，控制电路的电流I=0.04A，由可得，控制电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，光敏电阻R的阻值R=R总-R0=300Ω-200Ω=100Ω 此时光照强度 2．(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 3．(1) (2)140Ω (3)100W 【详解】（1）由图甲可知，开关均闭合时，只有R1的简单电路，电路工作100s所消耗的电能 （2）由图丙可知，温度升高，Rt的阻值越大，电路的总电阻越大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，电磁铁的磁性越弱，弹簧将衔铁拉起，动触点和上面的静触点连接，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温模式，由图丙可知加热至60℃时，Rt=60Ω，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，电路的总电阻 由串联电路电阻的规律得到的阻值应该调至RP=R-Rt=200Ω-60Ω=140Ω （3）由图甲可知，闭合开关S1，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11，所以 得到R2=10R1=10×44Ω=440Ω 图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率 4．(1)2200Ω (2)增亮照明状态，0.3A 【详解】（1）题意知，灯泡L1正常发光时的电阻 （2）由表格数据知，E=1.4Lx时，光敏电阻的阻值为4kΩ，由图示知，控制电路中，光敏电阻与可变电阻及线圈串联连接，则此时电路的总电阻 电路的电流 干簧管的簧片B与A接通，工作电路中，两个灯泡并联接入电路，都正常发光，所以工作电路处于增亮照明状态。当B与C接通时，工作电路中只有灯泡L1工作，为普通照明状态。正常工作时，灯泡L1及L2通过的电流分别为， 增亮最照明状态时，工作电路的总电流 5．(1)0.2A (2) (3)1045Ω， 【详解】（1）已知工作电路连接家庭电路，保温功率为44W，工作电路保温状态时的电流 （2）工作电路加热状态工作10min消耗的电能 （3）加热时，若R0​单独工作，加热功率为 符合题意，即加热时只有R0接入电路；保温时R0​与R1串联。 保温时总电阻 则 补全工作电路：工作电路中，加热时继电器触点使R0单独接入火线与零线之间；保温时，R0与R1​串联接入，即继电器另一触点连接R1，使两者串联，如图所示： 6．(1)25℃ (2)串联一个的电阻 (3) 【详解】（1）当继电器线圈中的电流达到15mA时，继电器的衔铁被吸合，空调开始工作。 控制电路的电源电压U=6V，继电器线圈的启动电流。 根据欧姆定律，此时控制电路的总电阻为； 热敏电阻R与继电器线圈串联，此时热敏电阻的阻值为； 查表可知，当热敏电阻的阻值为390Ω时，对应的温度是25℃。所以，空调的启动温度是25℃。 （2）要将空调的启动温度改为30℃，则当温度达到30℃时，线圈中的电流应恰好等于15mA。 查表可知，当温度为30℃时，热敏电阻的阻值；此时控制电路的总电阻应为（与上一问计算结果相同）； 而此时热敏电阻与线圈电阻之和为：。 为了使总电阻达到400Ω，需要在电路中串联一个电阻，其阻值为； 因此，可以在控制电路中串联一个30Ω的电阻。 （3）夏季空调用于制冷，由铭牌可知，空调制冷的额定功率为P = 2200W = 2.2kW。空调一个月的工作时间为：t = 6h/天 × 30天 = 180h； 根据电能计算公式 ，该空调一个月消耗的电能为。 7．(1)1090Ω (2)33W (3)200℃ 【详解】（1）指示灯正常工作时电压，电流，电源电压，保护电阻两端电压 串联电路电流处处相等，则保护电阻R0的阻值为 （2）电热丝正常工作电流 指示灯支路电流 指示灯支路功率 （3）当加热温度设定为150℃时，，由图乙可知此时，此时电磁继电器衔铁被吸下，工作电路接通。根据串联电路电阻特点，可知此时控制电路总电阻 当调为80Ω时，因为衔铁吸合与弹起时控制电路电流相等，根据欧姆定律可知，电压不变，总电阻相等，所以此时 由图乙可知对应的加热温度设定为200℃。 8．(1)0.02A (2)55W (3)84% 【详解】（1）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以控制电路的总电阻为R控=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω 衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流 （2）由可知，只有R2接入工作电路，工作电路中总电阻最小，功率最大，处于加热状态；当R1和R2串联接入工作电路，工作电路中总电阻最大，功率最小，处于保温状态；则保温功率为 （3）水吸收的热量为Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J 恒温调奶器加热状态下的电功率 500s内消耗的电能W=Pt=1100W×500s=5.5×105J 恒温调奶器的加热效率 9．(1) 0.5A    52Ω (2) 12V (3) 增大控制电路的电源电压U1/减小定值电阻R0的阻值 【详解】（1）由题意可知，灯L正常发光时的电流为 当安全指示灯L发光时，它与保护电阻R串联在电源两端。根据串联电路电压规律，保护电阻R两端的电压为 根据串联电路电流规律，通过保护电阻R的电流等于通过灯L的电流为0.5A。由欧姆定律可得，保护电阻R的阻值为 （2）当烟雾浓度为ppm时，恰好能触发喷淋系统，此时控制电路中的电流达到临界值为0.01A。由图乙可知，此时对应的气敏电阻阻值为900Ω。在控制电路中，气敏电阻Rc与定值电阻R0串联，螺线管电阻不计。根据串联电路电阻特点，控制电路的总电阻为 根据欧姆定律，控制电路的电源电压为 （3）要使喷淋系统在更低的烟雾浓度下触发，即在较小的C值时触发。由图乙可知，烟雾浓度C越低，气敏电阻Rc的阻值越大。喷淋系统触发的条件是控制电路中的电流。根据闭合电路欧姆定律，，为了在Rc更大的情况下，即烟雾浓度更低时，就能使电流达到10mA，可以采取以下措施：1. 保持R0不变，增大电源电压U1；2. 保持U1不变，减小定值电阻R0的阻值。 10．(1) A D (2)0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3)4.32×107J (4)2200J 【详解】（1）[1]当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定时，电流变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。 [2]根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。 （2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为 重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有 灯泡的实际功率为 L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W 每天节省的电能为W=Δ(P额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J 30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J （4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J 摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N 克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20m=200J 所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J 11．(1)20N (2)10Ω (3)0.4m (4)100N 【详解】（1）在最低水位时，力敏电阻受到水的压强 受到水的压力 （2）在最低水位时，与串联，串联电路总电阻 的阻值 （3）在最高水位时，串联电路总电阻变为 此时力敏电阻的阻值 阻值与其所受水压力的大小成反比，所受到水压力与深度成正比，有 即 （4）鱼缸从最低水位到最高水位的总体积 景观石排开水体积的增加量 景观石对缸底的压力大小变化量就是浮力的增加量，因此 12．(1)200Ω，10000N (2)80% 【详解】（1）由题意得，控制电路电源电压，衔铁吸下时控制电路电流，电磁铁线圈电阻不计，根据欧姆定律可得压敏电阻阻值 由图3图像可知，当时，对应压敏电阻受到的压力，由于踏板轻质，压力等于电梯载重，因此电梯设计的最大载重为。 （2）由题意得，电梯质量，人和货物总质量，总质量 上升高度，运动时间，电动机功率 电梯上升获得的机械能等于克服总重力做的功 根据功率公式，可得电动机消耗的总电能 因此电能转化为机械能的效率 13．(1) S 小 (2)0.08W (3) (4)见解析 【详解】（1）[1]由图甲知，闭合开关，电流由电磁铁的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。 [2]由图乙知，随着温度的降低，热敏电阻的阻值增大，图甲中，热敏电阻、电磁铁及定值电阻串联接入电路，则随着Rt温度降低，电路中的总电阻增大，电路的电流减小，线圈中电流将变小。 （2）由图乙知，当温度为时，热敏电阻： 所以电路中的总电阻 电路的总功率： （3）装置启动保护功能时，当电路中的电流时，此时的温度最高。此时电路的总电阻为 的电阻 由图乙可知，此时的温度为。 （4）由图乙可知，随着熄火后温度降低，若仅将更换为图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低。 14．(1)242W (2)30Ω (3)2640J 【详解】（1）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，由工作电路可知，此时电阻和并联，电源电压。电阻的功率为： 电阻的功率为： 工作电路的总功率为： （2）当电磁铁对衔铁的吸引力为时，电热器进入保温状态。由图2可知，此时控制电路中的电流，控制电路电压，根据欧姆定律，可得热敏电阻的阻值： （3）已知：的功率，保温状态下，动触点a与下方静触点d接通，由工作电路可知，此时电阻和串联在220V的电源上。根据公式可知，此时工作电路中的电流： 此时工作电路的总功率为： 工作电路消耗的电能为： 15．(1)E、F (2)5mA (3)8人 (4)见解析 【详解】（1）根据题意，当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，故电梯的自动报警电铃应接在E、F之间。 （2）由图乙知，空载时电梯底座对R2的压力为4000N时，R2压敏电阻对应的电阻为800Ω，由图甲知控制电路中电磁铁线圈电阻R0、电阻箱R1和压敏电阻R2串联接入电路，电路的总电阻R总=R0+R1+R2=150Ω+250Ω+800Ω=1200Ω 空载时控制电路中的电流 （3）当线圈中的电流等于10mA时，电路的总电阻 此时压敏电阻R2′=R总′-R0-R1=600Ω-150Ω-250Ω=200Ω 由图丙可知，此时对应的压力为1×104N，即当压力F=1×104N时超载，电梯报警，空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，故电梯中人的重力为G人=F-F空=1×104N-4×103N=6×103N 一个人的重力为G1=mg=70kg×10N/kg=700N 电梯超载时的人数为人 故电梯限载人数为8人。 （4）①保持起始报警电流不变，若要减小核载人数，压力变小，则R2的阻值变大；由于吸合电路不变，根据U=IR可知，可以增大电源电压；②吸合电流不变，在电源电压一定时，电路的总电阻不变，所以可以减小R1的阻值。 16．(1)25A (2) (3)30℃ (4)60Ω 【详解】（1）已知空调工作电压U＝220V，最大制冷功率P＝5.5kW＝5500W，根据功率公式可知，则空调最大工作电流 （2）已知空调最大功率P＝5500W，连续制冷时间t＝10min＝10×60s＝600s，根据可知，则消耗的电能 （3）在自动控制电路中，R1与R2并联，通过电磁铁线圈的电流I＝0.2A，通过电阻R1的电流I1＝0.15A，由，U＝3V为控制电路电源电压，可得 由图丙可知，当R1＝20Ω时，设定的空调启动温度是30℃。 （4）设定的空调启动温度是30℃，由（2）知，根据并联电路电流特点，可得通过R2的电流 由可知，则R2的阻值 17．(1)150J (2)180V (3)170Ω 【详解】（1）开门一次电动机消耗的电能为 （2）电动机两端的实际电压为 （3）当时，查丙图可知此时红外传感器阻值为130Ω。因刚好触发电动机工作，说明此时控制电路中电流为 红外传感器两端电压为 定值电阻两端电压为 定值电阻阻值为 18．(1) (2)12V， (3)3V， 【详解】（1）灯泡L标有“9V，”的字样，根据可知，灯泡正常发光时的电流为 灯泡正常发光时的电阻为 （2）闭合开关和，灯泡与串联，灯泡L恰好正常发光，此时工作电路消耗的电功率为，则……① 继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触，此时、和串联，此时工作电路消耗的电功率为，则……② ……③ 由①②③解得：； 与的电压之比，由分压原理， 故 当灯泡与串联时，根据欧姆定律可知，电流……④ 当、和串联时，根据欧姆定律可知，电流……⑤ 由④⑤解得：。 （3）控制电路中，的滑片保持在位置A不动，所处环境温度升高到时，由图乙可知，；因，则； 由图乙可知，与t成反比例函数关系，则当温度为时的阻值为 当所处环境温度升高到时，一分钟消耗的电能为，根据可知，电路中的电流为 此时电源电压为……⑥ 同理，当所处环境温度升高到设置温度时，控制电路中的电流为，则电源电压为……⑦ 由⑥⑦解得：； 此时滑动变阻器消耗的电功率为 19．(1)72N (2) (3) 【详解】（1）浮体完全浸入水中时，设此时连杆对A端的作用力为，压敏电阻对B处的作用力为，已知，则 根据杠杆平衡条件可得 则 力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力 （2）浮体完全浸入水中时，由图两个电阻串联，根据欧姆定律可得电路总电阻为 根据表格数据，压敏电阻受到压力为360N，其阻值为，所以定值电阻阻值为 （3）当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，线圈中电流为30mA，根据欧姆定律可得电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值 由乙图可知此时压敏电阻受到的压力为120N，根据杠杆平衡条件可得 则 力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力 设浮体的体积为V，重力为 浮体受重力和浮力、杠杆对浮体的压力作用，根据受力平衡可得 即： 则浮体刚好全部浸入水中时，----------① 浮体只有体积浸入水中时，---------② ①②联立可得 20．(1)4A (2)10V (3)22℃到30℃的范围内 【详解】（1）由图分析可知，工作电路中两盏灯泡并联，且正常工作。每盏灯泡正常工作时的电流 根据并联电路的电流特点，2盏灯泡正常工作时总电流 （2）当浴室温度达到40℃时，工作电路被断开，此时控制电路中的电流达到吸合电流，即 由图乙可知，当温度时，热敏电阻的阻值为。控制电路中，热敏电阻R1和电磁铁线圈R0串联，电路的总电阻为 根据欧姆定律，控制电路的电源电压 （3）当电源电压为时，当衔铁被吸合，浴霸停止加热时，控制电路中的电流为 此时控制电路的总电阻 热敏电阻的阻值 由图乙可知，此时对应的温度为30℃。 当衔铁被释放，浴霸开始加热时，控制电路中的电流为 此时控制电路的总电阻 热敏电阻的阻值 由图乙可知，此时对应的温度为22℃。因此，浴室内温度可控制在22℃到30℃的范围内。 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 $