第十九章 生活用电 第二十二章 能源与可持续发展 题型专项：计算题 专项训练 2025-2026学年人教版物理九年级下册

第十九章生活用电-第二十二章能源与可持续发展：计算题 1．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？ 2．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态，此时电路中电流为0.1A。已知R1=44Ω。求： (1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率； (2)当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 3．图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，控制电路中的电流减小到，衔铁向上弹起，自动断开开关，电热丝标有“220V  1000W”，指示灯L标有“2V  0.1A”，为保护电阻，忽略温度对指示灯L和电阻的影响。求： (1)当工作电路电压为220V时，为使指示灯L正常发光，保护电阻的阻值为多大？ (2)若通过指示灯的实际电流为0.08A，则此时电热丝的实际功率为多少W？ (3)控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器接入电路的阻值来设置加热温度，电阻置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃时，即的阻值调为100Ω，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，则当的阻值调为110Ω时，对应的加热温度设定为多少℃？ 4．恒温箱广泛应用于科研、医疗、养殖等领域。在学校开展的综合实践活动中，某小组设计的装置内部电路如图甲所示，可实现加热、保温两档自动切换，其中是定值电阻，为热敏电阻，、为电热丝。控制电路电源电压U为3V，为25Ω，为176Ω，为44Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。的阻值与温度的关系如图乙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，当电流小于或等于30mA时释放。求： (1)该恒温箱的温度为25℃时控制电路的电流； (2)该恒温箱加热状态时工作电路的电功率； (3)该恒温箱的温度控制范围； (4)进行培育实践时，要求适宜温度为20℃~25℃，小组成员对恒温箱进行调试，并设计了两种调整方案。 方案一：保持电源电压和控制电流不变，只把增大为50Ω； 方案二：保持和控制电流不变，只把电源电压降低到2.25V。 请任意选择其中一个方案计算分析判断其是否可行。 5．某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R1、R2为电热丝，R3为滑动变阻器，R0为热敏电阻（置于电热水器内），R0阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当R0中的电流时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计。 (1)当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为多少_______？ (2)若电热水器在保温状态下，电热丝1min产生的热量为15000J；相同时间内电热丝R1在加热状态下产生的热量与它在保温状态下产生的热量之比为16：1。则电热丝R1和R2的阻值分别为多少_______？ (3)若降低热水设置温度，应向______移动R3滑片。 6．如图是科技小组设计的具有防干烧功能的饮水机装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热电路电源电压恒为，。控制电路电源电压恒为，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体的底面积为、高。科技小组对饮水机模型进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至距浮体底部处时，电磁铁线圈中的电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当电磁铁线圈中的电流为时，防干烧功能启动。（形硬杆的质量和电磁铁线圈的电阻忽略不计，，取 (1)求加热电路工作时的电流； (2)求饮水机防干烧功能启动时底部受到水的压强； (3)为了防止防干烧功能太早启动，请提出一种可行的方法（如更换电源、电阻、电磁继电器弹簧等）并说明理由。 7．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） 8．如图所示是一个容积为100L的太阳能热水器，1m2面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20°C上升到50°C。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为4m2，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量。 (2)集热管工作的时长。 (3)已知某天然气灶的效率为40%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，天然气的热值q=4.0×107J/m3） 9．随着我国城市化的发展，城市垃圾量不断增加。现在，人们处理城市生活垃圾的方法通常有两种：一种是集中填埋；另一种是利用垃圾中的可燃物质进行发电。研究表明，生活垃圾的平均热值为。利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧生活垃圾可以发电。 (1)1t生活垃圾完全燃烧放出的热量是多少焦? (2)燃烧垃圾发电的效率是多少？（百分号前面数据保留一位小数） (3)请你从环保、节能等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。 10．在实践活动中，小博利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温孵化器，如图甲所示。在控制电路中，电源电压，定值电阻，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；在孵化器内的工作电路中，电源电压，、为电热丝，， 。当孵化器内温度达到时，衔铁会跳起。求： (1)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)工作电路在保温状态下的电功率； (3)衔铁被吸下以后经过10min工作电路中产生的热量； (4)若要使孵化器内温度达到时衔铁就跳起，请通过计算说明应如何调整控制电路。 11．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1=44Ω，R2=2156Ω。求： (1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。 (2)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (3)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量。 12．在实践活动中，小博利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温孵化器，如图甲所示。在控制电路中，电源电压U1=12V，定值电阻R0=50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；在孵化器内的工作电路中，电源电压U2=220V，R1、R2为电热丝，R1=1000Ω，R2=100Ω。当孵化器内温度达到45°C时，衔铁会跳起。求： (1)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)工作电路在保温状态下的电功率； (3)衔铁被吸下以后经过10min工作电路中产生的热量； (4)若要使孵化器内温度达到35°C时衔铁就跳起，请通过计算说明应串联一个多大的电阻来调整控制电路？ 13．某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了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R1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60Ω的纯电阻R0，电源电压为U1，“浴霸”共安装有两盏标有“220V  440W”的灯泡L1、L2，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，“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)若灯正常工作10min，工作电路中消耗的总电能； (2)若室内的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U1的最小值； (3)若制U1电压恒定为12V，则浴室内可控制的温度范围； (4)写出一种使浴室的控制温度升高的方法。 14．某型号电陶炉的额定电压为220V，额定功率为2100W，已知家庭电路中保险丝允许通过的最大电流为30A，水的比热容为。求： (1)该电陶炉正常工作时的电流（结果保留1位小数）； (2)若用该电陶炉正常工作时，将2kg初温为25℃的水加热至100℃，不计热量损失，需要加热的时间？ (3)若家庭电路中已有一台功率为1500W的空调和一台功率为800W的冰箱在正常工作，此时再接入该电陶炉，请通过计算判断是否安全？ 15．某电热水器可实现加热、保温两种功能，如图所示，图甲为其工作原理图，它包括工作电路和控制电路两部分。其中工作电路的电压为220V，加热功率为880W，、为电热丝，的阻值为。控制电路中，电源电压恒定不变，为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，为可调电阻箱，通过调节可使温度为时，控制电路的电流为0.3A，继电器的衔铁被吸合，工作电路处于保温状态；保持阻值不变，当温度降到时控制电路的电流为0.1A，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。忽略防干烧熔断器电阻和线圈电阻对电路的影响。求： (1)工作电路为加热状态时的电流大小是多少？ (2)的值是多少？ (3)保温功率的大小是多少？ (4)控制电路中电源电压是多少？ 16．随着5G信号的快速发展，5G无人物品配送车已逐渐应用于实际生活中。如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送车，空载时质量为300kg。已知轮胎与地面的总接触面积为。若配送车在一次配送中以18km/h的速度匀速行驶了10min，此过程中配送车受到的摩擦阻力为，g取10N/kg。求： (1)配送车与控制中心的通信是利用______（选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。 (2)配送车此次行驶的路程为多少？ (3)此次行驶的过程中配送车牵引力做的功？ (4)配送车某次配送中，装上货物后，对水平地面的压强为3×105Pa，请计算所装货物的质量？ 17．太阳能清洁无污染，取之不尽，用之不竭，是未来理想的能源之一。在该地用太阳能热水器将质量为100kg、初温为30℃的水加热到60℃需要5h，此次太阳能热水器5h工作所吸收的热量相当于0.63m3的天然气完全燃烧所释放的热量，已知天然气的热值q=4.0×107J/m3。 (1)这些水吸收了多少热量？ (2)太阳能热水器5h接收到的能量是多少？ (3)太阳能热水器的加热效率是多少？ 18．小德对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱水质量为10kg。求：c水=4.2×103J/(kg·℃) (1)该过程中水吸收的热量： (2)若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q=5×107J/kg） (3)该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P0=2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S=2.5m2，热转化效率η=40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。 19．如图甲是某多功能养生壶内部简化电路图，由控制电路和工作电路两部分组成。为热敏电阻，其阻值随水温变化图像如图乙所示。控制电路电源电压，R为滑动变阻器，线圈电阻不计。当壶中的水温达到100℃时，线圈中的电流为6mA，衔铁刚好被吸下。工作电路电源电压，、为电热丝，，。求： (1)养生壶的加热功率和保温功率是多少？ (2)此养生壶的加热效率为90%，用此养生壶加热挡加热7min，可使质量为2.2kg的水从15℃加热至多少℃？ (3)使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则此时滑动变阻器R接入电路的阻值是多少？ 20．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。 21．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。 22．如图甲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，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。工作电路设置保温和加热两种状态，R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来即达到设定温度。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题： (1)若将电热水器水温设为60℃，R2的阻值是多少？ (2)加热时电热丝R3的功率为多少？ (3)如果电热水器储有60kg水，电路处于加热状态正常工作1小时，工作电路产生的热量被水吸收后，水温升高了25℃，此热水器的效率是多少？。 23．科技创新大赛活动中，我校实践小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温孵化器，如图甲所示。在控制电路中，电源电压，定值电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示；在孵化器内的工作电路中，电源电压，、为电热丝，，。当孵化器内温度达到45℃时，衔铁会跳起。求： (1)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)工作电路在加热状态下的电功率； (3)衔铁跳起后经过10min工作电路中产生的热量； (4)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，若仍要保持恒温箱内设定温度为45℃时，衔铁跳起，可将的阻值___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 24．音乐喷泉是集声光电技术于—体的装置，它通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转 化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉。如图甲为控制喷泉工作的模拟电路，控制电 路电源电压 Ua，呈周期性变化（如图乙所示），定值电阻 R1=2Ω ，E为具有特殊功能的电子 元件，当 Ua<6V 时，电路中没有电流通过；当 Ua≥6V 时，E 两端电压恒为 6V，当线圈中通 过的电流I≥2A 时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水（不计线圈电阻）已知水泵每秒 可喷出水的体积为 2×10-3m3，求： (1)t＝3s 时，线圈中通过的电流； (2)电磁继电器衔铁刚好被吸下水泵启动喷水时，电阻 R1 的功率； (3)在 0～6s 内，水泵喷水的总质量。 25．家用食具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的生活健康器具。某品牌消毒柜的电路原理图如图所示，下表是它的部分参数，消毒电路由、紫外线灯管L、发热管、温控开关K组成，K开始时处于闭合状态，当柜内温度超过120℃时断开，当温度降到120℃以下时自动闭合，烘干电路由、发热管、电磁继电器开关组成，其中正常工作时的功率为烘干功率，烘干时，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁被吸起，触点D、E断开；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁被释放，触点D、E重新接触，使烘干温度维持在55℃~85℃。控制电路电压，是定值电阻，是热敏电阻，其温度与消毒柜内温度相同，阻值随温度升高而减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 额定电压 220V 紫外线灯管功率 20W 烘干功率 500W 烘干温度 55℃~85℃ (1)烘干期间，当消毒柜内温度为55℃时，控制电路中的阻值为。则当消毒柜内温度为85℃时，的阻值为多少？ (2)某次使用时，将餐具放入消毒柜内，关闭好柜门，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。闭合开关S、，对餐具消毒15min；断开开关，闭合S、，再烘干60min。若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为。其中，消毒时，L和同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A；烘干时，实际工作时间为总烘干时间的20%，求：①的阻值  ②实际工作时间？ (3)对于重油餐具、奶瓶、砧板等需要深度消毒的物品，温度越高杀菌效果越好。若要将此洗碗机的烘干温度整体提高（例如提高到60℃~90℃），请分析：应如何调整控制电路中的元件才能实现？写出的具体的分析思路。 26．混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可显著提高。 (1)如图，某单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3×10-3m2，活塞冲程长度为L=0.06m，做功冲程燃气的平均压强p为1×106Pa，曲轴转速为2400r/min。此时汽油机功率是多少？ (2)实际使用的混合动力车往往采用四缸汽油机，若某辆混动车匀速行驶170km，共消耗汽油10L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送。若该车平均阻力为1000N，内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（q汽油=4.6×107J/kg）、ρ汽油=0.7×103kg/m3，忽略蓄电池和电动机的能量损失） (3)从环境保护与能源的利用率角度说明，新能源汽车代替传统汽车的必要性。 27．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，为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。、、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1N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64W，求解的阻值； (4)保温状态下，工作电路1分钟消耗的电能是多少？ 28．小明家厨房的部分电路如图所示。电源电压恒为220V，电热水壶烧水时额定功率为1100W，电饭锅煮饭时的额定电流为4A。求： (1)电热水壶中电热丝的电阻。 (2)电热水壶正常工作5min消耗的电能。 (3)当电饭锅煮饭与电热水壶烧水同时进行时，通过空气开关的电流。 29．如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求： (1) R3的阻值是多少？ (2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω，可将电水壶的保温温度设定为40℃，则控制电路中的电源电压U多大？ (3)已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃，用时7min，则工作电路的实际加热功率多大？[] 30．为了实现“既要家里暖，又要天空蓝”，我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，发生核反应后产生大量的热，单个机组核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×109W，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，每秒提供的电能为E1；若在供电的同时进行供暖，每秒提供的电能E2＝1.21×109J、热量Q＝2×108J，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。 (1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 _________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)标准煤的热值为3×107J/kg，若单个机组核反应堆工作1h释放的热量由燃烧标准煤提供，需要完全燃烧多少吨标准煤？ (3)单个机组，如果仅供电，发电机输出电能的功率为多少千瓦？ 31．如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 (1)浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； (2)若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； (3)若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 32．某家用电热水器工作原理如图所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。、为电热丝，其中阻值为22Ω，电路保温功率为220W，电磁铁线圈的电阻忽略不计，为定值电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，求： (1)当工作电路为加热状态时的电流和加热功率大小； (2)工作时的电阻； (3)若热水器可获得的最高温度为60℃，热水器最低温度控制在40℃，则的阻值为多少？ 33．图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。 (1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理。 (2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？ (3)商家宣称此款小风扇充满电后，在既扇风又喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。 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 参考答案 1．(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 2．(1) 1100 W (2) 2.156×103J 【详解】（1）加热状态下，工作电路中只有电阻R1接在电源(220 V)上。R1=44 Ω，则由欧姆定律得电流 电路功率P=UI=220V×5A=1100W （2）水温达到50℃后，由图可知，工作电路中两电阻串联，由欧姆定律可得电路中总电阻 由串联电路电阻规律有R=R1+R2，故R2=2200Ω−44Ω=2156Ω 在保温状态下，R2产生的热量 3．(1) 2180Ω (2) 640W (3) 100℃ 【分析】利用串联电路电压规律以及欧姆定律可得保护电阻值值； 利用、得到指示灯、电热丝阻值，利用串联电路电阻关系和欧姆定律即可得出通过指示灯两端的电压，再利用功率公式可得指示电热丝消耗的功率； 由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变，利用欧姆定律求得电路总电阻，利用串联电路的电阻关系求得此时R2的阻值，结合图丙得出设定温度。 【详解】（1）指示灯L与保护电阻串联在工作电路中，工作电路电压。为使指示灯L正常发光，其两端电压应为额定电压，通过的电流为额定电流，保护电阻两端的电压为 保护电阻的阻值为 （2）电热丝的电阻为 指示灯L的电阻为 指示灯支路的总电阻为 当通过指示灯的实际电流时，工作电路的实际电压为 由于电热丝与指示灯支路并联，所以两端的实际电压也为176V。此时电热丝的实际功率为 （3）控制电路中，和串联。当温度达到设定值时，控制电路中的电流减小到，衔铁弹起，停止加热。当加热温度设定为150℃时，。由图丙可知，此时的阻值为30Ω。设控制电路的电源电压为，可得临界电流 当的阻值调为时，设对应的加热温度为，此时的阻值为。在温度达到时，电流同样减小到，则有 由于电源电压和临界电流不变，所以电路的总电阻不变，即 解得由图丙可知，当的阻值为20Ω时，对应的温度为100℃。因此，对应的加热温度设定为100℃。 4．(1) 40mA (2) 1100W (3) 23℃~26℃ (4) 选择方案一进行分析，该方案不可行。 【详解】（1）由图乙可知，当温度为25℃时，热敏电阻的阻值，控制电路由和串联组成，其总电阻为 根据欧姆定律，控制电路的电流为 （2）工作电路有加热和保温两种状态。由可知，在电源电压不变时，电阻越小，功率越大，为加热状态。当电磁铁吸合时，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接通，电热丝被短路，只有接入电路，此时电路电阻最小，功率最大，处于加热状态。加热状态的电功率为 （3）恒温箱的温度控制是利用电磁继电器实现的，当温度下降到设定下限时，阻值最小，控制电路电流增大到吸合电流，电磁铁吸合，工作电路从保温状态切换到加热状态和串联，此时控制电路的总电阻为 对应的热敏电阻阻值为 由图乙可知，当时，对应的温度为23℃，此为控制的最低温度。 当温度升高到设定上限时，阻值最大，控制电路电流减小到释放电流，电磁铁释放，工作电路从加热状态切换到保温状态，此时控制电路的总电阻为 对应的热敏电阻阻值为 由图乙可知，当时，对应的温度为26℃，此为控制的最高温度。 因此，该恒温箱的温度控制范围是23℃~26℃ （4）选择方案一进行分析：目标是将温度控制范围调整为20℃~25℃。 方案一：保持电源电压不变，将增大为，根据恒温箱工作原理，控制范围的上限温度由释放电流决定，下限温度由吸合电流决定。 ① 计算调整后的下限温度：当电流达到时，电磁铁吸合，开始加热。 此时控制电路总电阻 热敏电阻的阻值 由图乙可知，的阻值随温度升高而增大，当阻值最小时，温度最低，最低温度不为20℃，不满足要求。 ② 计算调整后的上限温度：当电流减小到时，电磁铁释放，停止加热。 此时控制电路总电阻 热敏电阻的阻值 由图乙可知，当时，对应的温度为25℃。 综上，采用方案一，恒温箱的温度控制范围不满足20℃~25℃的要求，故该方案不可行。 5．(1)250Ω (2)48.4Ω，145.2Ω (3)左 【详解】（1）当热水温度设置为55℃时，控制电路中的电流，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻 由图乙可知，此时热敏电阻的阻值，因继电器线圈电阻不计，所以。 （2）若电热水器在保温状态下，电热丝1min产生的热量为15000J，保温功率为 则 相同时间内电热丝R1在加热状态下产生的热量与它在保温状态下产生的热量之比为16：1，即 则，根据串联电路电压规律有 则，根据串联电路分压原理有 故 。 （3）因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，并且控制电路电压不变，根据欧姆定律，此时控制电路的总电阻不变，所以，若降低热水设置温度（即R0的阻值更大），应减小R3的阻值。如图滑动变阻器左下接线柱接入电路，则滑片应向左移动。 6．(1) (2) (3)适当减小阻值 【详解】（1）加热电路中，单独工作，则加热电路工作时的电流 （2）控制电路中，和串联。加热器开始工作时，控制电路总电阻为 则此时阻值为 防干烧功能启动时，控制电路总电阻为 则此时阻值为 压敏电阻的压力每增加，电阻减小，所以从加热器开始工作到防干烧启动，阻值增大了，则压力减小了5N。形硬杆的质量忽略不计，则压敏电阻受到的压力，所以浮力变化量为 则形硬杆排开水的体积减小量为 则水箱内液面下降的高度为 则防干烧功能启动时，底部深度 则底部受到水的压强 （3）若防干烧功能启动时的电流不变，则控制电路总电阻不变。为让防干烧功能延迟启动，则防干烧功能启动时压敏电阻的压力变小，则阻值变大，所以应适当减小阻值。 7．(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 8．(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量 水吸收的热量 （2）太阳辐射的能量 集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量 可以节约天然气的体积 9．(1) (2)13.8% (3)减少垃圾对土地、空气、河流的污染，利用废弃资源，产生更大的经济效益。 【详解】（1）1t垃圾完全燃烧产生的热量 （2）燃烧垃圾发电的效率 （3）兴建垃圾发电厂的意义：减少垃圾对土地、空气、河流的污染，对于环境保护有重要的辅助作用；有利于合理利用废弃资源，产生更大的经济效益；对于发展可再生资源有推动作用；促进环保经济发展。 10．(1)0.04A (2)44W (3) (4)应将定值电阻R0串联一个50Ω的电阻 【详解】（1）当孵化器内温度达到45℃时，衔铁会跳起。由图乙可知，此时热敏电阻的阻值。控制电路中，定值电阻R0与热敏电阻R串联，电磁铁线圈电阻不计。控制电路的总电阻 根据可得，通过电磁铁线圈的电流 （2）当温度升高，控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁跳起，动触点与静触点a接通，工作电路中与串联，此时电路总电阻较大，功率较小，处于保温状态。由可得，工作电路在保温状态下的电功率 （3）当温度较低时，控制电路中电流较大，电磁铁磁性较强，将衔铁吸下，动触点与静触点b接通，工作电路中只有工作，此时电路总电阻较小，功率较大，处于加热状态。加热状态下的电功率 工作时间 产生的热量 （4）电磁继电器衔铁跳起的动作电流是固定的，由第（1）问可知，动作电流。若要使孵化器内温度达到35℃时衔铁就跳起，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值。此时控制电路的总电阻 此时控制电路中的定值电阻 需要串联的电阻阻值 11．(1)1100W (2)84% (3)12936J 【详解】（1）开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，工作电路中只有工作，电热水器处于加热状态 （2）水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(45℃-15℃)=2.772×105J 电热水消耗的电能W=Pt'=1100W×5×60s=3.3×105J 电热水器的加热效率为 （3）当温度达到后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，与串联，电路的总电阻 电路中的电流 当温度达到后，通电，产生的热量为Q2=I2R2t1=(0.1A)2×2156Ω×10×60s=12936J 12．(1)0.04A (2)44W (3) (4)50Ω 【详解】（1）当衔铁刚跳起时，孵化器内温度达到45°C，由图乙可知此时热敏电阻的阻值。控制电路中，定值电阻与热敏电阻R串联，根据串联电路电阻的特点，总电阻 根据欧姆定律，已知电源电压，则通过电磁铁线圈的电流 （2）当衔铁跳起时，与串联，工作电路处于保温状态。根据电功率公式，工作电路电源电压，总电阻 则保温功率 （3）当衔铁被吸下时，单独工作，工作电路处于加热状态。由焦耳定律变形式，，，时间，则产生的热量 （4）当温度达到35℃时，由图乙可知热敏电阻的阻值。因为衔铁跳起时控制电路电流仍为，电压仍为，所以总电阻仍为 则需要串联的电阻为 13．(1) (2)11V (3)22℃-34℃ (4)减小控制电路的电源电压/增大电磁铁线圈的电阻/串联一个定值电阻） 【详解】（1）和的额定功率均为440W，工作电路中两盏灯并联且正常工作，因此工作电路的总功率为 若灯正常工作，工作电路中消耗的总电能为 （2）室内温度不得超过40℃，所以当室温达到40℃时，浴霸电路断开，此时控制电路中的电流至少等于50mA，由图乙可知，当温度为 40℃时，热敏电阻的阻值 控制电路中热敏电阻和电磁铁线圈串联，电磁铁线圈阻值为60Ω，控制电路中的总电阻为 控制电路电流最小为 控制电路的最小电源电压为 （3）当衔铁被吸合，浴霸停止工作，此时控制电路中的电流为 控制电路电压恒定为12V，则控制电路的总电阻为 此时热敏电阻的阻值为 由图乙可知，当热敏电阻阻值为，对应的温度为34℃，此为浴室内可控制的最高温度； 当衔铁被释放，浴霸开始工作，控制电路中的电流 控制电路电压恒定为12V，则控制电路的总电阻为 热敏电阻的阻值为 由图乙可知，当热敏电阻阻值为，对应的温度为22℃，此为浴室可控制的最低温度； 所以，浴室内可控制的温度范围是22℃~30℃。 （4）要升高浴室的控制温度，即在更高的温度下，继电器的衔铁才被吸合，浴霸电路断开，由图乙可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小；衔铁被吸合的条件是电流达到吸合电流50mA，根据闭合电路欧姆定律，可得 要使衔铁在更小（即温度更高）的情况下才被吸合，可以采取的方法有：减小电源电压，或增大电磁铁线圈的电阻或串联一个定值电阻。 14．(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）正常工作时的电流 （2）水吸收的热量 不计热量损失， 需要加热的时间 （3）再接入电陶炉，总功率 电路中的总电流 ，没有超过保险丝允许通过的最大电流，因此再接入该电陶炉，电路是安全的。 15．(1)4A (2)55Ω (3)44W (4)18V 【详解】（1）工作电路的电压为220V，加热功率为880W，根据电功率计算公式，可得加热状态时的电流为 （2）衔铁被释放，工作电路处于加热状态，此时电路为只有的简单电路，加热功率为880W，根据电功率计算公式，可得 （3）继电器的衔铁被吸合，工作电路处于保温状态，保温状态时，和串联，的阻值为，的阻值为，根据电功率计算公式，可得保温功率为 （4）由图乙可知，当温度为100℃时，热敏电阻的阻值为40Ω，控制电路的电流为0.3A；当温度为50℃时，热敏电阻的阻值为160Ω，控制电路的电流为0.1A，根据欧姆定律，可得当温度为100℃时，控制电路中电源电压  ……① 当温度为50℃时，控制电路中电源电压 ……② 联立①和②，解得 16．(1)电磁波 (2)3000m (3) (4)600kg 【详解】（1）电磁波可以在真空中传播，且能够传递信息，在生活中被广泛应用于无线通信等领域，配送车与控制中心之间的远距离通信正是利用了电磁波的这一特性。超声波属于声波，声波的传播需要介质，无法在真空中传播，且传播距离相对有限，不适合用于此类通信。因此，这里应填电磁波。 （2）配送车此次行驶的时间 配送车此次行驶的路程 （3）根据二力平衡，配送车匀速直线行驶时的牵引力 此次行驶的过程中配送车牵引力做的功 （4）根据压强公式，装上货物后货车对地面的压力 在水平面上，装上货物后货车的总重力 那么装上货物后货车的总质量 所装货物的质量 17．(1)1.26×107J (2)2.52×107J (3)50% 【详解】（1）由题可知，水的比热容 ，质量 ，温度变化 ，所以由 可得水吸收的热量 （2）太阳能热水器接收的能量等于天然气完全燃烧释放的热量，所以由 可得 （3）太阳能热水器的效率为水吸收的热量与接收的总能量之比，即 18．(1)8.4×105J (2)0.042kg (3)400s 【详解】（1）该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J （2）需要液化气放出的热量为 需要液化气的质量 （3）需要的太阳能为 需要太阳光照射的时间 19．(1)1100W，220W； (2)； (3) 【详解】（1）当继电器线圈电流达不到6mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻工作，工作电路电阻最小，由可知，电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到6mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中、串联，工作电路电阻最大，此时电路处于保温状态。则 （2）加热挡工作7min养生壶消耗的电能 水吸收的热量 由得 水的末温度 所以，可使质量为2.2kg的水从15℃加热至60℃。 （3）当温度为100℃时，由图乙可知。此时控制电路的电流 控制电路总电阻 滑动变阻器接入电路的阻值 20．(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 21．(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 22．(1)20Ω (2)2000W (3)87.5% 【分析】根据欧姆定律和电功率的公式计算电阻和电功率；计算水吸收的热量、电路工作时消耗的电能，从而计算热水器的效率。 【详解】（1）由图乙可知，当水温设定为60℃时，热敏电阻的阻值。当达到设定温度时，继电器衔铁被吸下，此时控制电路中的电流，控制电路的电源电压。由可得，控制电路的总电阻 因为在控制电路中，和是串联的，所以的阻值 （2）当水温低于设定温度时，控制电路中电流较小，电磁铁磁性弱，衔铁被弹簧拉起，动触点与上方静触点接通，工作电路中只有电热丝接入电路，此时电热水器处于加热状态。 工作电路的电源电压， 加热时电热丝的功率 （3）水吸收的热量 电热水器加热的时间 由可得，电热水器处于加热状态正常工作1小时消耗的电能 此热水器的效率 23．(1) (2) (3) (4)减小 【详解】（1）由图甲可知，控制电路中，定值电阻R0与热敏电阻R串联，由图乙可知，当温度为45℃时，热敏电阻R=250Ω，根据串联电路的特点可知，此时控制电路的总电阻 衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流 （2）由图甲可知，工作电路中，当衔铁与触点a接触时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时工作电路的总电阻最大，由可知，工作电路的总功率最小，工作电路处于保温状态；当衔铁与触点b接触时，只有R2工作，工作电路的总电阻最小，，由可知，总功率最大，工作电路处于加热状态；根据串联电路的特点和可知，工作电路在加热状态下的电功率 （3）衔铁跳起以后经过10min工作电路中产生的热量 （4）衔铁跳起的临界电流I是恒定的。要保持设定温度为45℃时衔铁跳起，则此时热敏电阻的阻值R仍为250Ω。根据欧姆定律可得 当电源电压U1降低时，由于R的阻值由设定的温度45℃决定，所以，要保持电流不变，必须减小定值电阻R0的阻值。 24．(1)4.5A (2)8W (3)4kg 【详解】（1）由图乙知道，当t=3s时，电源电压是15V，定值电阻两端的电压为 线圈中通过的电流 （2）根据题意知道，水泵启动喷水时，当线圈中通过的电流I≥2A，则根据欧姆定律知道 则根据串联电路的电压特点知道，电源电压 此时，电阻R1的功率 （3）当Ua＜6伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，控制电路两端的电压≥10V，由图乙知道，电压在3s内由0V增大到15V，又在3s内由15V减小到0V，那么每秒电压的变化量为5V，据此推算0～2s内电源电压小于10V，水泵不工作；2s～4s内电源电压大于等于10V，水泵启动喷水；已知水泵每秒可喷出水的体积为2×10-3m3，则在0～6s内喷时间是2s，则这段时间喷水的质量为 25．(1) (2)①，② (3)已知RT的阻值随温度升高而减小，要使烘干温度整体提高，需要衔铁触发动作（电流达到0.01A、0.02A）时，对应RT阻值更小、温度更高。触发电流大小不变，若控制电路电压U不变，根据欧姆定律可知，总电阻不变，由于新触发点对应RT更小，因此需要增大定值电阻R3的阻值，即可让温度区间整体上移，实现提高烘干温度的目的；若保持R3不变，减小控制电路电压U也可以实现该效果。 【详解】（1）由题意，温度为55℃时，衔铁释放，控制电路电流为0.01A，控制电路电压，R3与RT串联。根据欧姆定律得总电阻为 定值电阻R3的阻值为 温度为85℃时，衔铁吸合，控制电路电流为0.02A，总电阻为 因此此时RT的阻值为 （2）①消毒电路中，L和R1并联在220V电路中，紫外线灯功率为，干路总电流为1A，通过紫外线灯的电流为 通过R1的电流 根据欧姆定律得R1的阻值 ②烘干总时间，烘干功率，R2实际工作时间 烘干消耗电能为 紫外线灯工作时间为，紫外线灯消耗电能为 R1消耗的电能为 R1的额定功率为 R1实际工作时间为 （3）见答案 26．(1)3600W (2)6.6×105J (3)见解析 【详解】（1）做功冲程中活塞受到燃气的平均压力F=pS=1×106Pa×3×10-3m2=3000N 曲轴转速2400r/min，往复运动两次，对外做功一次，所以汽油机每分钟对外做功1200次，气体每次膨胀对活塞做功W=FL=3000N×0.06m=180J 每分钟对活塞做的功W′=1200×180J=2.16×105J 汽油机的功率 （2）汽车在水平道路上做匀速直线运动，则牵引力F牵=f=1000N 汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×170×103m=1.7×108J 消耗汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J 内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J 则最终蓄电池增加的能量W电=W有用-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J （3）传统汽车发动机是内燃机，效率较低，有废气排出，新能源汽车具有节能环保、效率高等优点，新能源汽车代替传统汽车是必要的。 27．(1)242W (2)30Ω (3)150Ω (4)5280J 【详解】（1）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，此时工作电路中、并联，则功率 功率 则工作电路的总功率 （2）控制电路中，热敏电阻和电磁铁线圈串联。由图2可知，当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，控制电路中电流为0.2A，则此时热敏电阻的阻值 （3）当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时工作电路中、串联，的功率为64W，根据，电路中电流 总电阻 则的阻值 （4）保温状态下，工作电路1分钟消耗的电能 28．(1)44Ω (2) (3)9A 【详解】（1）电热水壶中电热丝的电阻 （2）电热水壶消耗的电能 （3）由电路图可知，电饭锅和电热水壶是并联的，空气开关在干路上，其电流为干路总电流。电热水壶正常工作时的电流 电饭锅煮饭时的电流是4A。根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，则通过空气开关的电流 29．(1)444Ω (2)9V (3)1000W 【详解】（1）由可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小，为保温挡；电阻越小，电功率越大，为加热挡。当开关S与下方触点连接，R2、R3串联接入工作电路，电阻大，为电热水壶的保温挡；当开关S与上方触点连接，只有电热丝R2接入工作电路，电阻小，为电热水壶的加热挡。由题意可知，加热挡功率为1210W，所以电阻R2的阻值为 保温挡功率为100W，电路中的总电阻为 故R3的阻值为R3=R总-R2=484Ω-40Ω=444Ω （2）由图甲可知，控制电路中，热敏电阻Rt与滑动变阻器R1串联。由图乙可知，当温度为40℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt=50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时控制电路的总电阻为R总'=R1 +Rt=40Ω+50Ω=90Ω 当F=3N时，衔铁恰好被吸下进入保温状态，由丙图可知，此时的电流为 控制电路电压为U=IR总′=0.1A×90Ω=9V （3）水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(65°C-25°C)=3.36×105J 电热水壶消耗的电能为 加热时间为t加热=7min=420s 工作电路的实际加热功率为 30．(1)不可再生 (2)600 (3)1.37×106kW 【详解】（1）核燃料中铀‐235 的储量有限，无法通过自然过程在短期内补充，故为不可再生。 （2）单个机组反应堆1 h内释放的总热量，由功率可得 若这些热量全部由燃烧标准煤提供，已知标准煤热值为3×10⁷J/kg，则所需标准煤质量为 （3）每秒仅供电提供电能，单个机组，如果仅供电，发电机输出电能的功率 31．(1)242Ω (2)9.9V (3)20~36℃ 【详解】（1）由可得，浴霸灯泡L1正常工作时的电阻为 （2）当浴室的温度为40℃时，R1的阻值为 因为R1和R0串联，所以此时电路的总电阻为 温度不能超过40℃，因此此时工作电路会断开，电路中的电流为 则控制电路的最小电压为 （3）控制电路电源电压为12V，当电路中的电流为时，电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为36℃。 当电路中的电流为时 电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为20℃。 由此可知室内温度可控制在20~36℃范围内。 32．(1)10A，2200W (2)198Ω (3)250Ω 【详解】（1）当电磁继电器衔铁被释放时，只有R1工作，电路中的总电阻较小；当衔铁被吸合时，R1、R2串联，电路中的总电阻较大。根据可知，当衔铁被释放时，只有R1工作，电热水器是加热状态，加热时的电流为 加热功率 （2）当衔铁被吸合时，R1、R2串联，电热水器是保温状态。此时电路中的总电阻 根据串联电路的电阻关系可知，的电阻 （3）当控制电路的电流达到0.04A时，获得的最高温度为60℃，继电器的衔铁被吸合时，进入保温状态，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值为200Ω；当控制电路的电流减小到0.024A时，获得的最低温度为40℃，继电器的衔铁被释放，进入加热状态，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值为500Ω。当控制电路中的电流为0.04A时，电源电压① 当控制电路中的电流为0.024A时，电源电压② 控制电路的电源电压不变，由①②可得，的阻值 33．(1)见解析 (2)2400 J (3)他们的宣传与实际不符 【详解】（1）该装置是利用电磁继电器实现的水位自动报警。控制电路由电源、电磁铁、金属探针和水组成。工作电路由电源、红灯、喷雾元件和继电器的触点组成。当水位低时，水面低于金属探针，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，使红灯电路接通，红灯亮起报警。 （2）根据参数表可知，小风扇只扇风时的功率，时间 消耗的电能为 （3）根据参数表可知，电池的输出电压，电池容量为，电池充满电后储存的总电能为 在既扇风又喷雾状态下，电路的总功率为 小风扇可持续工作的最长时间为 因为实际工作时间3 h小于商家宣传的5 h，所以他们的宣传与实际不相符。 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 $