3.2.2电流的磁场培优讲义-2025-2026学年浙教版八年级下册培优同步讲义

2025-2026学年浙教版（新教材）八下培优同步讲义 第三章 电磁及其应用 3.2.2 电流的磁场 知识要点1 （一）电磁铁的应用 1. 电磁继电器： （1） 构造：电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的自动开关装置；其结构由控制电路（电磁铁、衔铁、弹簧、触点）和工作电路组成； （2） 原理：当控制电路通电，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使动触点闭合（或断开），从而接通（或切断）工作电路；其本质是“低电压、弱电流控制高电压、强电流”应用中需特别注意控制电路与工作电路的隔离设计，以保障操作安全； （3） 应用：常见于自动控制、远程操作及电路保护系统中，如电铃、磁悬浮列车的启动装置。此外，电磁继电器还广泛应用于智能家居系统中，如智能照明系统的过载保护模块、空调温控器的压缩机启停控制等。如下图分别是电铃、空调的自动控温装置、电子门锁、冷库的温控系统、温度报警器、燃气灶的自动熄火保护装置、水位报警器。 2. 信息的磁记录 （1） 磁记录原理：利用硬磁材料存储信息的技术；利用电流的磁效应，将信息以不同方向的微小磁化区域形式存储在磁性材料（如磁带、硬盘磁盘）上，读取时则通过磁头感应磁化区域的磁场变化，进而转化为电信号输出。 （2） 应用：计算机上的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带。 （3） 机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头、主轴电机和控制电路组成；盘片表面涂覆有硬磁材料制成的磁粉薄膜，读写磁头实际上是一块电磁铁。存入数据时，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为大小和方向都变化的电流，电流通过读写磁头产生大小和方向都变化的磁场，使磁盘上的颗粒被不同程度磁化，从而记录在盘片上。 （4） 电话：（现代通信中，电话的听筒与话筒均应用了电磁原理：话筒将声波振动转化为变化的电流，听筒则将变化的电流还原为声波振动。听筒与话筒的工作原理正是电磁转换的典型体现。 【典例1】（24-25八年级下·浙江杭州·月考）电铃的结构示意图如图所示，闭合开关，小锤会敲击铃碗，使电铃持续不断地发声。下列说法错误的是（　　） A．电铃的工作原理是电流的磁效应 B．通电后形电磁铁端为极 C．增加电磁铁的线圈匝数，电铃能发出更响的声音 D．将电源正负极交换接入电路，电铃无法正常工作 【典例2】为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘棒连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较强 C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 【典例3】（25-26九年级下·浙江杭州·月考）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（　　） A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作 【典例4】（2026·浙江·一模）冷藏海鲜的温度通常在、如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．温度升高时，热敏电阻的阻值变大 B．工作电路报暂时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为时，控制电路中电流为 D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低 【典例5】（22-23八年级下·浙江杭州·期中）如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。 【典例6】（23-24八年级下·浙江金华·月考）如图所示为一种仓库防盗报警器的部分工作原理图。其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。用笔画线将工作电路连接完整，要求有人踩踏板时电铃响、电灯不亮；无人踩踏板时电铃不响、电灯亮。 【典例7】某光敏电阻R1没有受到光照（或光照较暗）时，阻值较小；有光照（或光照较强）时，阻值较大。如图是科学兴趣小组同学利用光敏电阻和电磁继电器设计的路灯自动控制电路，用于公路照明。 (1)当光照较暗时，公路照明灯亮；当光照较强时，公路照明灯灭。则工作电路的A点应接在 （选填“M”或“N”）处，才能达到控制要求。 (2)若控制电路中电源电压为6V，线圈电阻忽略不计，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，通过该电路的电流为0.05A时，工作电路正常工作，公路照明灯亮发光，求此时光敏电阻的阻值R1为多少Ω？ （请写出计算过程） (3)在实际操作中，当光照较暗时，公路照明灯仍未发光，而电路连接及元件都正常。要使电路满足控制要求，下列调试方法可行的是（　　）（填字母） A．向右移动滑片P B．向左移动滑片P C．增加线圈匝数 D．升高控制电路电压 【典例8】汽车电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流Ⅰ大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器最大阻值为200Ω。 (1)图甲中应将b端与 端相连； (2)若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为多少 ？（列式计算） (3)若要提高启动温度，RP接入电路的阻值应该怎么调节？ 【典例9】某项目化小组设计了一款阴雨天能自动收衣的装置，其电路如图甲所示（收衣装置图中未画出）。当湿度达到一定值时，电动机M1工作，完成收衣工作。已知电压U1为6V，滑动变阻器R1的规格为“200Ω 1A”，R2为湿敏电阻。当通过电磁铁线圈（线圈电阻不计）的电流达到30mA时，衔铁刚好被吸下。      空气相对湿度% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 湿敏电阻A（Ω） 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13 湿敏电阻B（Ω） 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92 乙 (1)要满足上述项目要求，应选择图乙中的湿敏电阻 （填“A”或“B”）； (2)利用选择的器材，组装好电路后开始测试。要使装置在空气相对湿度达到80%时自动收衣，需要将滑动变阻器的滑片P移至阻值多大处？ (3)下表是为自动收衣装置设计的评价表。根据评价表，请对这款自动收衣装置进行评价，并说明理由。 评价指标 合格 待改进 指标一 阴雨天能自动收衣 阴雨天不能自动收衣 指标二 收衣时的湿度可调节 收衣时的湿度不可调节 题组A 夯实基础过关练 1．（2025·浙江·中考真题）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小 C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强 D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间 2．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（    ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 3．（25-26八年级下·浙江·课后作业）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（    ） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 4．（24-25八年级下·浙江宁波·期末）如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护电阻，阻值不变。日光充足时，电磁继电器将衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电。光线不足时，衔铁被弹簧拉起，EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起。关于该电路分析错误的是（　　） A．光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小 B．电路工作时，电磁铁上端为N极 C．若想更容易吸下衔铁，也可增加电磁铁线圈匝数 D．减小保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间 5．商场里的自动扶梯，当有人乘坐时运行的较快，没有人乘时运行的较慢。某同学想用电磁继电器设计这样的电路。力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图乙所示，请按照要求完成图甲的工作电路。 6．（24-25九年级·浙江·自主招生）PTC是一种新型的半导体陶瓷发热材料，PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。 (1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图1为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为______℃； (2)某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将图所示的电路连接完整_________。 7．（24-25八年级下·浙江绍兴·期中）一到雨季，小强家的车库里就容易积水，如果发现不及时，就会造成财产损失，为此聪明的小强专门设计了一个“车库积水自动报警电路”，如图所示，当车库没有积水或积水很少时，电灯亮，电铃不响；当车库内积水达到一定深度（漫过金属块M下端）时，电灯灭，电铃响起报警。请按照以上要求将工作电路连接完整，要求：导线不能交叉。 8．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。 (1)电铃响时，电磁铁右端是 极； (2)当温度达到 时，该电铃响起； (3)通过调节滑动变阻器滑片， （填“能”或“不能”）改变该装置报警温度。 9．小敏所在的项目化小组设计了一个自动控湿电路，如图甲所示。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。（线圈电阻不计） (1)由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 （选填“AB”或“CD”）之间； (3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围； (4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有（　　）（选填字母）。 A．换用阻值更小的R0 B．增加该电磁铁线圈匝数 C．适当减小电源电压U 10．（23-24八年级下·浙江宁波·期中）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器和热敏电阻组成，图乙是热敏电阻阻值随温度变化的图像；工作电路由电压为的电源和电阻为的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求： (1)请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整________； (2)在升温的过程中，电阻两端的电压会__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为100Ω时，恒温箱内的温度可保持在多少？ (4)要使恒温箱设定的温度值升高，下列调节方案可行的是（    ） A．减少线圈匝数 B．增大控制电路的电源电压 C．使用更粗更有力的弹簧 D．应向左滑动变阻器的滑片 11．出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压，保护电阻，压敏电阻的阻值随压力F大小变化如图乙所示。空载时电梯底架对压敏电阻的压力为3000N，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 请回答下列问题： (1)电梯不超载时，按下楼层开关S，电动机工作，此时触点K与触点 接触； (2)当电磁铁线圈电流超过20mA时，衔铁就会被吸住。考虑电梯自重，则该电梯最大承载货物量是多少千克？（写出计算过程） (3)保证安全运行情况下，如果要求电梯的承载量更大，应该 （选填“增大”或“减小”）电阻。 12．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计） (1)小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 并联。 (2)该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。 (3)若想要燃气浓度达到6%时才能报警，则应将滑动变阻器的滑片向 （填“上”或“下”）滑。 题组B 拓展培优提分练 13．如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；当断开开关时，置于水平面上的条形磁铁 摩擦力（填“受到”或“不受”）。 14．2025年我市开展“清凉学习”中小学教室空调安装行动，将在全市所有中小学教室中共安装2244台空调，为师生创造更舒适的学习环境。 (1)空调属于大功率用电器，为保证用电安全，防止电路中 过大，电线过热，引发火灾，往往会给教室中空调单独铺设输电线。 (2)为落实节能降耗，某校科学小组同学开展项目学习活动，设计空调开机自动控制电路。活动过程如下： 【明确问题】小组同学经讨论后提出，控制电路需实现以下功能，并提出具体标准： ①电路能感知环境温度的变化； ②室温达到30℃时自动接通电路，空调开始工作。 【方案设计】根据标准，小组讨论后，设计了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙（线圈电阻忽略不计）。请计算衔铁刚吸合时控制电路中的电流是多少 ？ 【方案迭代】实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。 (3)请计算R0的阻值。并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理 。 15．（23-24八年级下·浙江嘉兴·期末）某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。 【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表： 工作电压/V 工作要求 10 ①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮； ②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作 【方案设计】 （1）经讨论设计如图甲电路图，但工作电路并未完成，请你补充完整。 （2）当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，若不计电磁铁中线圈的阻值，则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧？ （3）烟感开关由光敏电阻制成，其阻值会随着光照强度（单位：勒克斯，符号Ix）的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b，其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示，你认为选择哪种光敏电阻更合适？说明你的理由。 16．（23-24八年级下·浙江杭州·期中）如下图所示，是电铃电路，但还没有连接完整，请将1、2、3、4、5、6接点用画线代替导线连接成电铃电路。 17．（24-25八年级下·浙江台州·期末）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路（如图所示）。 (1)力敏电阻的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻的阻值随所受压力的增大而_________（填“增大”或“减小”）。 (2)根据要求请将图乙所示的工作电路连接完整_______。 (3)控制电路的电源电压为，当电流达到时电磁铁将衔铁吸下。现在有一个质量为的小朋友站在电梯上就能使电梯较快运行，则滑动变阻器接入电路的阻值为多大_______？（g取） (4)考虑安全问题，避免小孩单独上电梯而快速运行，要求质量至少达到时电梯才能较快运行，可采取的方法是___________（写出一种方法） 18．（24-25八年级下·浙江绍兴·期末）愉快的暑假即将到来，为了保证教室内的花草正常生长，STEAM小组设计了一个自动浇花机器人，要求其按线路巡视并检测土壤的湿度，然后根据检测结果及时浇花。 【项目设计】 项目一：设计线路巡查系统。 如图甲所示，场地布置为白底，引导线为黑线，机器人腹部装有五个红外线发射接收管，按照图甲中a、b、c、d、e的顺序依次接收信号，并沿黑线前进。已知：当红外线发射接收管处在黑线位置时，发出的红外线会被黑色吸收，无法接收到地面反射，此时输出电信号为0；当红外线发射接收管处在白底位置时，发出的红外线经地面发射，均被红外线发射接收管接收，此时输出电信号为1。 项目二：设计湿度检测系统。 如图乙为设计的湿度系统原理图，实现了土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水的要求。已知控制电路电源电压U为12V，电磁铁线圈电阻为10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化如图丙。电磁继电器在电流大于80mA时，衔铁被吸合；在电流小于24mA时，衔铁被释放。（湿度计的电阻不计） 【项目评价】下表是项目二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价指标 优秀 合格 待改进 湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围 不能将土壤湿度控制在一定范围内 (1)在巡查过程中，机器人的红外线发射接收管连续发出红外线照射到地面上，当机器人腹部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为01010。此时机器人沿着引导线正在_________（选填“前进”、“右转”或“左转”）； (2)使用该浇花机器人后土壤湿度维持在多少_________? (3)根据评价指标，你的评价结果为_________；为了达到优秀，请给出一条优化建议：_________。 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年浙教版（新教材）八下培优同步讲义 第三章 电磁及其应用 3.2.2 电流的磁场 知识要点1 （一）电磁铁的应用 1. 电磁继电器： （1） 构造：电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的自动开关装置；其结构由控制电路（电磁铁、衔铁、弹簧、触点）和工作电路组成； （2） 原理：当控制电路通电，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使动触点闭合（或断开），从而接通（或切断）工作电路；其本质是“低电压、弱电流控制高电压、强电流”应用中需特别注意控制电路与工作电路的隔离设计，以保障操作安全； （3） 应用：常见于自动控制、远程操作及电路保护系统中，如电铃、磁悬浮列车的启动装置。此外，电磁继电器还广泛应用于智能家居系统中，如智能照明系统的过载保护模块、空调温控器的压缩机启停控制等。如下图分别是电铃、空调的自动控温装置、电子门锁、冷库的温控系统、温度报警器、燃气灶的自动熄火保护装置、水位报警器。 2. 信息的磁记录 （1） 磁记录原理：利用硬磁材料存储信息的技术；利用电流的磁效应，将信息以不同方向的微小磁化区域形式存储在磁性材料（如磁带、硬盘磁盘）上，读取时则通过磁头感应磁化区域的磁场变化，进而转化为电信号输出。 （2） 应用：计算机上的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带。 （3） 机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头、主轴电机和控制电路组成；盘片表面涂覆有硬磁材料制成的磁粉薄膜，读写磁头实际上是一块电磁铁。存入数据时，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为大小和方向都变化的电流，电流通过读写磁头产生大小和方向都变化的磁场，使磁盘上的颗粒被不同程度磁化，从而记录在盘片上。 （4） 电话：（现代通信中，电话的听筒与话筒均应用了电磁原理：话筒将声波振动转化为变化的电流，听筒则将变化的电流还原为声波振动。听筒与话筒的工作原理正是电磁转换的典型体现。 【典例1】（24-25八年级下·浙江杭州·月考）电铃的结构示意图如图所示，闭合开关，小锤会敲击铃碗，使电铃持续不断地发声。下列说法错误的是（　　） A．电铃的工作原理是电流的磁效应 B．通电后形电磁铁端为极 C．增加电磁铁的线圈匝数，电铃能发出更响的声音 D．将电源正负极交换接入电路，电铃无法正常工作 【答案】D 【详解】A．电铃的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用通电导体周围存在磁场制成的，即电铃的工作原理是电流的磁效应，故A正确，不符合题意；B．由图可知，U形电磁铁的左侧正面电流向右，根据安培定则可以判断，A端为N极，故B正确，不符合题意；C．增加电磁铁的线圈匝数，电磁铁的磁性增强，电磁铁对衔铁的磁力增大，则小锤敲击铃碗的力增大，所以电铃能发出更响的声音，故C正确，不符合题意；D．将电源正负极交换接入电路，电磁铁仍有磁性，电磁铁仍对衔铁有磁力作用，所以电铃能正常工作，故D错误，符合题意。 故选D。 【典例2】为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘棒连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较强 C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 【答案】D 【详解】A．由图知，电流从电磁铁的下端流进，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此电磁铁的下端为N极，电磁铁的上端为S极，故A不符合题意；B．由图知R1和滑动变阻器R2组成的串联电路，当水位较低时，滑片向下滑动，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大，电路的总电阻较大，由欧姆定律知，控制电路电流较小，电磁铁的磁性弱，故B不符合题意；C．设控制电路中使电磁铁吸下衔铁报警时的电流不变，在电源电压不变的情况下，由串联电路的总电阻不变，由于；若减小R1的阻值，则要增大R2的阻值，即滑片要向下移动，警戒水位会变低，故C不符合题意；D．由图知，水位越高，滑片越向上移动，R2接入电路的电阻越小，电路总电阻越小，在电源电压不变的情况下，电流表示数越大，故D符合题意。故选D 【典例3】（25-26九年级下·浙江杭州·月考）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（　　） A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作 【答案】B 【详解】A．当开关断开时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，绿灯亮，工作电路的电磁铁A右端为N极，与锁的磁极N相斥，此时锁的磁极S端插入锁孔C中，门锁处于锁定状态，故A正确，不符合题意；B．当开关闭合时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，红灯亮，由安培定则可知，电磁铁A的右端为S极，锁固定磁极左侧为N极，根据异名磁极相互吸引，可知电磁铁A与锁固定磁极相互吸引，故B错误，符合题意；C．当开关闭合时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，红灯亮，由安培定则可知，电磁铁L下端为N极，上端为S极，故C正确，不符合题意；D．更改控制电路电源的正负极，只会改变电磁铁的极性，但仍能吸引衔铁，不会影响门锁正常工作，故D正确，不符合题意。故选B。 【典例4】（2026·浙江·一模）冷藏海鲜的温度通常在、如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．温度升高时，热敏电阻的阻值变大 B．工作电路报暂时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为时，控制电路中电流为 D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低 【答案】C 【详解】A．根据图像，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，故A错误；B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯不亮铃响，故B错误；C．由图像可知，冷库温度为时，，电源电压为，则控制电路中电流为，故C正确；D．电磁铁吸合衔铁需要的电流是固定的，若控制电路电压降低，需要热敏电阻的阻值更小，由图像可知，报警温度会升高，故D错误。故选C。 【典例5】（22-23八年级下·浙江杭州·期中）如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。 【答案】 【详解】根据题意知道，当水位未到达金属块B时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时绿灯亮，所以此时应将绿灯所在支路接通；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被拉下，此时红灯亮，所以应将红灯所在支路接通，如下图 【典例6】（23-24八年级下·浙江金华·月考）如图所示为一种仓库防盗报警器的部分工作原理图。其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。用笔画线将工作电路连接完整，要求有人踩踏板时电铃响、电灯不亮；无人踩踏板时电铃不响、电灯亮。 【答案】 【详解】当有人踩踏板时，电磁铁通电，线圈有了磁性，把衔铁吸引下来，电铃工作而报警，当无人踩踏板时，电磁铁不工作，衔铁在弹簧的作用下使电灯与电源形成通路而灯亮，表示安全，图示如下： 【典例7】某光敏电阻R1没有受到光照（或光照较暗）时，阻值较小；有光照（或光照较强）时，阻值较大。如图是科学兴趣小组同学利用光敏电阻和电磁继电器设计的路灯自动控制电路，用于公路照明。 (1)当光照较暗时，公路照明灯亮；当光照较强时，公路照明灯灭。则工作电路的A点应接在 （选填“M”或“N”）处，才能达到控制要求。 (2)若控制电路中电源电压为6V，线圈电阻忽略不计，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，通过该电路的电流为0.05A时，工作电路正常工作，公路照明灯亮发光，求此时光敏电阻的阻值R1为多少Ω？ （请写出计算过程） (3)在实际操作中，当光照较暗时，公路照明灯仍未发光，而电路连接及元件都正常。要使电路满足控制要求，下列调试方法可行的是（　　）（填字母） A．向右移动滑片P B．向左移动滑片P C．增加线圈匝数 D．升高控制电路电压 【答案】(1)N (2)100Ω (3)ACD 【详解】（1）当光照较暗时，光敏电阻的阻值较小，控制电路的总电阻较小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁磁性较强，衔铁被吸下，此时公路照明灯亮，所以工作电路的A点应接在N处；当光照较强时，光敏电阻的阻值较大，控制电路的总电阻较大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁在弹簧拉力的作用下被拉起，公路照明灯灭。 （2）控制电路的总电阻；R1接入电路中的电阻R1=R总-R2=120Ω-20Ω=100Ω （3）当光照较暗时，光敏电阻的阻值减小，公路照明灯仍未发光，这说明电磁铁的磁性较小，要使电路正常工作，需要增大电磁铁的磁性；AB．向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性增强，同理可知，向左移动滑片P，电磁铁磁性减弱，故A符合题意，B不符合题意；C．在电流不变的情况下，增加线圈匝数，可以增大电磁铁的磁性，故C符合题意；D．升高控制电路电压，在电阻不变时，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，磁性增强，故D符合题意。故选ACD。 【典例8】汽车电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流Ⅰ大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器最大阻值为200Ω。 (1)图甲中应将b端与 端相连； (2)若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为多少 ？（列式计算） (3)若要提高启动温度，RP接入电路的阻值应该怎么调节？ 【答案】(1)c (2)170Ω (3)滑动变阻器向左移动滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值 【详解】（1）由图乙知，温度升高，热敏电阻阻值减小，控制电路电流变大，由图甲知此时电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，动触点将与下端的静触点接触，制冷系统开始工作，故应将b端与c端相连。 （2）由题意知，当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流Ⅰ大于或等于25mA时，衔铁被吸合，此时控制电路的总电阻为 由图乙得，当t=60℃时，Rt=70Ω，根据串联电路电阻的特点可知，滑动变阻器阻值应为Rp=R总-Rt=240Ω-70Ω=170Ω （3）当电磁铁线圈中的电流大于或等于25mA时，控制电路电压，电路总电阻不变，由图乙知，温度升高，热敏电阻阻值减小，由Rp=R总-Rt知在R总不变时，Rt减小需要增大Rp，故应该增大滑动变阻器接入电路的阻值。 【典例9】某项目化小组设计了一款阴雨天能自动收衣的装置，其电路如图甲所示（收衣装置图中未画出）。当湿度达到一定值时，电动机M1工作，完成收衣工作。已知电压U1为6V，滑动变阻器R1的规格为“200Ω 1A”，R2为湿敏电阻。当通过电磁铁线圈（线圈电阻不计）的电流达到30mA时，衔铁刚好被吸下。      空气相对湿度% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 湿敏电阻A（Ω） 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13 湿敏电阻B（Ω） 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92 乙 (1)要满足上述项目要求，应选择图乙中的湿敏电阻 （填“A”或“B”）； (2)利用选择的器材，组装好电路后开始测试。要使装置在空气相对湿度达到80%时自动收衣，需要将滑动变阻器的滑片P移至阻值多大处？ (3)下表是为自动收衣装置设计的评价表。根据评价表，请对这款自动收衣装置进行评价，并说明理由。 评价指标 合格 待改进 指标一 阴雨天能自动收衣 阴雨天不能自动收衣 指标二 收衣时的湿度可调节 收衣时的湿度不可调节 【答案】(1)A (2)170Ω (3)合格，见解析 【详解】（1）根据题意，当通过电磁铁线圈（线圈电阻不计）的电流达到30mA时，衔铁刚好被吸下，电动机工作，说明湿敏电阻随湿度的增加而减小，当湿度增加时，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，工作电路中的电动机工作，因此湿敏电阻是A。 （2）已知控制电路中的电源电压为U1=6V，工作电流0.03A，由欧姆定律，此时电路的总电阻为 此时湿度为80%，R2=30Ω，根据串联电路的特点可得R1的阻值为R1=R总-R2=200Ω-30Ω=170Ω （3）合格，根据指标一，阴雨天湿度变大，湿敏电阻阻值变小，控制电路的电流变大，磁性增强，衔铁吸下，工作电路闭合，电动机工作。所以阴雨天能自动收衣。 题组A 夯实基础过关练 1．（2025·浙江·中考真题）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小 C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强 D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间 【答案】D 【详解】A．由图可知，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；B．当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，故B错误；C．当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；D．光线较暗时，光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡在和两接线柱之间，故D正确。 故选D。 2．（25-26九年级上·浙江宁波·期末）磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（    ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 【答案】C 【详解】A．题干中提到“强静磁场会吸引铁质物品”，铁是磁性材料，当铁处于强静磁场中时，会被磁化，从而受到磁场力的作用，被强静磁场吸引，所以涉及了铁在磁场里会被磁化的知识，故A不符合题意； B．题干中提到“变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”，这符合电磁感应现象，变化的磁场相当于导体在做切割磁感线运动，从而使金属中产生感应电流，故B不符合题意； C．电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。而题干中并没有描述电流产生磁场相关的内容，所以没有涉及电流的磁效应知识，故C符合题意；D．题干中提到“使金属发热而灼伤病人”，这是因为金属中有感应电流通过，电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应，故D不符合题意。 故选C。 3．（25-26八年级下·浙江·课后作业）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（    ） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 【答案】B 【详解】装置的工作原理：压力传感器所受压力越大，其阻值越小。控制电路的电源A、、串联，电磁铁的磁性由电路电流决定。当两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸合衔铁，分拣板向下，小苹果进入下通道；反之，分拣板向上，大苹果进入上通道。 A．增加线圈匝数会增强电磁铁的磁性，使它更容易吸合衔铁，这会让质量更小的苹果就触发分拣，而不是选出质量更大的苹果。故A错误；B．电源A的输出电压减小，在相同下，电路电流减小，两端电压也减小。要使两端电压达到触发值，需要更小，即苹果质量更大，这样才能选出质量更大的苹果。故B正确；C．增大阻值，在相同电流下，两端电压会增大，更容易达到触发值，导致质量更小的苹果就触发分拣，无法选出质量更大的苹果，故C错误；D．质量大的苹果使阻值变小，电路电流变大，两端电压超过阈值，电磁铁吸合，分拣板向下，苹果进入下通道。故D错误。故选B。 4．（24-25八年级下·浙江宁波·期末）如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护电阻，阻值不变。日光充足时，电磁继电器将衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电。光线不足时，衔铁被弹簧拉起，EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起。关于该电路分析错误的是（　　） A．光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小 B．电路工作时，电磁铁上端为N极 C．若想更容易吸下衔铁，也可增加电磁铁线圈匝数 D．减小保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间 【答案】D 【详解】A．日光充足时，电磁铁把衔铁吸下，可知电流变大了，根据欧姆定律，控制电路中电阻变小，即当日光充足时光敏电阻R减小，即光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小，故A正确，不符合题意；B．闭合开关，通过电磁继电器的电流为自下而上，利用安培定则可判断上端为N极，故B正确，不符合题意；C．电磁铁的磁性强弱与电流大小、磁性强弱、线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强，越容易吸下衔铁，故C正确，不符合题意；D．增大保护电阻R0的阻值，减小了电流，可延长每天路灯照明时间，故D错误，符合题意。故选D。 5．商场里的自动扶梯，当有人乘坐时运行的较快，没有人乘时运行的较慢。某同学想用电磁继电器设计这样的电路。力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图乙所示，请按照要求完成图甲的工作电路。 【答案】 【详解】有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示： 6．（24-25九年级·浙江·自主招生）PTC是一种新型的半导体陶瓷发热材料，PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。 (1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图1为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为______℃； (2)某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将图所示的电路连接完整_________。 【答案】(1)100 (2) 【详解】（1）由定义结合题图可知100℃为PTC材料的居里点。 （2）根据题意，当环境温度正常时，衔铁被吸下，工作电路接通，指示灯发光，当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，陶瓷电热元件的电阻变大，控制电路中的电流会变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引能力减弱，衔铁弹上去，电铃工作，连接的电路如下图所示： 7．（24-25八年级下·浙江绍兴·期中）一到雨季，小强家的车库里就容易积水，如果发现不及时，就会造成财产损失，为此聪明的小强专门设计了一个“车库积水自动报警电路”，如图所示，当车库没有积水或积水很少时，电灯亮，电铃不响；当车库内积水达到一定深度（漫过金属块M下端）时，电灯灭，电铃响起报警。请按照以上要求将工作电路连接完整，要求：导线不能交叉。 【答案】 【详解】根据题目的要求：当车库没有积水或积水很少时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，电灯亮；当车库内积水达到一定深度（漫过金属块M下端）时，由于积水是导体， 控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得电铃所在的电路接通，电灯灭，电铃响起报警。电灯和电铃并联在工作电路中。如图所示 8．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。 (1)电铃响时，电磁铁右端是 极； (2)当温度达到 时，该电铃响起； (3)通过调节滑动变阻器滑片， （填“能”或“不能”）改变该装置报警温度。 【答案】(1)N (2)76 (3)不能 【详解】（1）由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知电磁铁右端是N极。 （2）由图可知，当温度升高至76℃时，水银与上端金属丝相连，电路被接通，电磁铁产生磁性，吸引工作电路中的滑片，工作电路接通，电铃响。 （3）只有温度达到76℃，电路才会被接通，可知报警温度与电路中电流大小无关，所以移动滑片不能改变报警温度，可通过调整上端金属丝的位置改变报警温度。 9．小敏所在的项目化小组设计了一个自动控湿电路，如图甲所示。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。（线圈电阻不计） (1)由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 （选填“AB”或“CD”）之间； (3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围； (4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有（　　）（选填字母）。 A．换用阻值更小的R0 B．增加该电磁铁线圈匝数 C．适当减小电源电压U 【答案】(1)减小 (2)AB (3)40%~60% (4)C 【详解】（1）由图像知道，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小。 （2）由图甲知道，R0、R1串联，由知道，当线圈中的电流为0.18安时，控制电路的总电阻 根据串联电路的电阻特点知道，湿敏电阻R1的阻值 由图乙知道，当湿敏电阻为20Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%； 当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻 此时湿敏电阻R1的阻值 由图乙知道，当湿敏电阻为30Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%； 根据题意，当湿度低时，加湿器应该工作，湿度高时，加湿器应该停止工作，所以加湿器应该接在工作电路的AB之间。 （3）由（2）分析知道，该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%。 （4）由图乙知道，湿度增大时，湿敏电阻R1的阻值减小，根据欧姆定律知道，此时控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增大；若要在室内湿度更大时，加湿装置电路被断开，则电磁铁的磁性应减小，控制电路的电流减小，所以可以串联一个电阻，或减小控制电路电源电压U，或增大R0的电阻值，或减少线圈匝数等，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 10．（23-24八年级下·浙江宁波·期中）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器和热敏电阻组成，图乙是热敏电阻阻值随温度变化的图像；工作电路由电压为的电源和电阻为的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求： (1)请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整________； (2)在升温的过程中，电阻两端的电压会__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为100Ω时，恒温箱内的温度可保持在多少？ (4)要使恒温箱设定的温度值升高，下列调节方案可行的是（    ） A．减少线圈匝数 B．增大控制电路的电源电压 C．使用更粗更有力的弹簧 D．应向左滑动变阻器的滑片 【答案】(1) (2)变小 (3)50℃ (4)AC 【详解】（1）由题意知道，要在恒温箱内的温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小到一定程度，电磁继电器线圈的电流达到30mA，衔铁被吸下来时，工作电路断开，由此可以确定工作电路的连接方式如下图 （2）控制电路中是滑动变阻器和热敏电阻串联，滑动变阻器的阻值不变，当温度升高时，R1的阻值减小，导致总电阻减小。电源电压不变，所以电路中的电流增大，由变形知道，R2两端的电压U2增大，热敏电阻两端的电压；所以U1在变小。 （3）根据题意知道，U源=6V、I=30mA=0.03A，电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值；由图像知道，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。 （4）恒温箱的温度值要调高，热敏电阻减小，此时要使控制电路中的电流不要增大，电磁铁的磁性不要增强，以防衔铁被吸下来，A．减少线圈匝数可减弱电磁铁的磁性，故可行； B．增大控制电路的电源电压会使通过电路的电流变大，故不可行；C．使用更粗更有力的弹簧，衔铁不易被拉下，故可行；D．向左滑动变阻器R2的滑片，滑动变阻器减弱电流的电阻变小，通过电路的电流变大，故不可行。故选AC。 11．出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压，保护电阻，压敏电阻的阻值随压力F大小变化如图乙所示。空载时电梯底架对压敏电阻的压力为3000N，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 请回答下列问题： (1)电梯不超载时，按下楼层开关S，电动机工作，此时触点K与触点 接触； (2)当电磁铁线圈电流超过20mA时，衔铁就会被吸住。考虑电梯自重，则该电梯最大承载货物量是多少千克？（写出计算过程） (3)保证安全运行情况下，如果要求电梯的承载量更大，应该 （选填“增大”或“减小”）电阻。 【答案】(1)A (2)600kg (3)增大 【详解】（1）据甲图可知，不超重时，电梯正常运行，即工作电路中电动机工作，此时触点K与触点A接触。 （2）当电路中的电流为；控制电路中的总电阻 已知，则压敏电阻；根据乙图像可得，此时电梯产生的压力为，电梯最大承载物体重力为；电梯最大承载货物量是 （3）保证安全运行情况下，即控制电路中的总电阻不变，要求电梯的承载量更大，压敏电阻的阻值变小，则电阻的 要变大。 12．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计） (1)小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 并联。 (2)该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。 (3)若想要燃气浓度达到6%时才能报警，则应将滑动变阻器的滑片向 （填“上”或“下”）滑。 【答案】(1)L2 (2)60Ω (3)上 【详解】（1）闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，使得工作电路中灯L2亮起而报警，在电路中接入蜂鸣器时，蜂鸣器应与L2并联，蜂鸣器与L2可以同时工作。 （2） 当燃气浓度达到4%时报警，根据图乙可知，此时气敏电阻的阻值为。此时电路中的电流为I=0.03A，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为；根据串联电路的电阻关系知道，滑动变阻器接入电路的电阻为 （3）燃气浓度6%时，由图乙知道，R1电阻变为30Ω，控制电路电压不变，报警电流仍为0.03A，总电阻应不变，所以R2要增大，滑动变阻器接入电阻应增大，则滑片P应向上移动。 题组B 拓展培优提分练 13．如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；当断开开关时，置于水平面上的条形磁铁 摩擦力（填“受到”或“不受”）。 【答案】逐渐变大 受到 【详解】[1]根据安培定定则可知，电磁铁左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，条形磁铁具有向右的运动趋势，会产生向左的静摩擦力，当滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，变阻器接入电路中的阻值变小，电流会变大，电磁铁的磁性会增强，与条形磁体间的吸引力增大，由于条形磁铁始终静止，处于平衡状态，则静摩擦力会变大。 [2]当断开开关时，电磁铁磁性消失，但因为磁体能够吸引铁、钴、镍等材质，电磁铁中间的铁芯与条形磁体之间存在吸引力，因此条形磁体具有运动趋势，仍然会受到摩擦力。 14．2025年我市开展“清凉学习”中小学教室空调安装行动，将在全市所有中小学教室中共安装2244台空调，为师生创造更舒适的学习环境。 (1)空调属于大功率用电器，为保证用电安全，防止电路中 过大，电线过热，引发火灾，往往会给教室中空调单独铺设输电线。 (2)为落实节能降耗，某校科学小组同学开展项目学习活动，设计空调开机自动控制电路。活动过程如下： 【明确问题】小组同学经讨论后提出，控制电路需实现以下功能，并提出具体标准： ①电路能感知环境温度的变化； ②室温达到30℃时自动接通电路，空调开始工作。 【方案设计】根据标准，小组讨论后，设计了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙（线圈电阻忽略不计）。请计算衔铁刚吸合时控制电路中的电流是多少 ？ 【方案迭代】实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。 (3)请计算R0的阻值。并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理 。 【答案】(1)电流 (2)0.15A (3)60Ω，工作原理见详解 【详解】（1）空调属于大功率用电器，为保证用电安全，根据P=UI可知，通过空调的电流过大，为了防止电路中电流过大，电线过热，引发火灾，往往会给教室中空调单独铺设输电线。 （2）当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。由图乙可知，此时热敏电阻Rt的阻值为20Ω，则衔铁刚吸合时控制电路中的电流是 （3）由图乙可知，当温度降为26℃时，热敏电阻Rt的阻值 由并联电路的电压特点可知，此时热敏电阻Rt两端的电压不变，通过Rt的电流 电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变， 由并联电路的电流特点可知,通过R0的电流 由欧姆定律可知，R0的阻值 工作原理：气温升至30℃时，衔铁被吸下，Rt和R0并联工作，气温从30℃下降到26℃，由于R0的作用，线圈的电流一直大 于等于0.15A，衔铁一直被吸引，空调线路不断开。 15．（23-24八年级下·浙江嘉兴·期末）某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。 【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表： 工作电压/V 工作要求 10 ①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮； ②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作 【方案设计】 （1）经讨论设计如图甲电路图，但工作电路并未完成，请你补充完整。 （2）当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，若不计电磁铁中线圈的阻值，则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧？ （3）烟感开关由光敏电阻制成，其阻值会随着光照强度（单位：勒克斯，符号Ix）的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b，其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示，你认为选择哪种光敏电阻更合适？说明你的理由。 【答案】（1）；（2）40欧；（3）a光敏电阻更合适，理由见解析 【详解】解：（1）由图知道，电流增大，电磁铁磁性增强，线圈吸引衔铁向下运动，使动触点和静触点接触，警铃与喷淋系统并联，则警铃响起，喷淋系统同时开始工作；电流减小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起来，绿灯亮，故电路连接如下图 （2）由欧姆定律知道，当控制电路中的电流达到250mA时，电路烟感开关的电阻是 （3）由图像知道，a图线表示阻值会随着光照强度变大而变大，b图线表示阻值会随着光照强度变大而变小，烟雾达到一定浓度时，光照强度变小，若要能报警，则需要此时电阻变小，所以，a图像符合题意，应选择a光敏电阻更合适。 答：（1）工作电路见解析； （2）烟感开关的电阻应不超过400欧； （3）应选择a光敏电阻更合适，理由见解析。 16．（23-24八年级下·浙江杭州·期中）如下图所示，是电铃电路，但还没有连接完整，请将1、2、3、4、5、6接点用画线代替导线连接成电铃电路。 【答案】 【详解】闭合开关时，要让电磁铁中有电流，从而吸引衔铁，让小球敲打电铃，导致螺钉与弹簧片断开，使得电磁铁中没有磁性，弹簧片会恢复原状，使电路再次接通，如此反复，小球就会间断的敲打电铃，如下图： 17．（24-25八年级下·浙江台州·期末）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路（如图所示）。 (1)力敏电阻的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻的阻值随所受压力的增大而_________（填“增大”或“减小”）。 (2)根据要求请将图乙所示的工作电路连接完整_______。 (3)控制电路的电源电压为，当电流达到时电磁铁将衔铁吸下。现在有一个质量为的小朋友站在电梯上就能使电梯较快运行，则滑动变阻器接入电路的阻值为多大_______？（g取） (4)考虑安全问题，避免小孩单独上电梯而快速运行，要求质量至少达到时电梯才能较快运行，可采取的方法是___________（写出一种方法） 【答案】(1)减小 (2) (3)200Ω (4)增大滑动变阻器接入电路的阻值 【详解】（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小。 （2） 有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示： （3） 小朋友的重力，即对电梯的压力为；由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为R0=1000Ω； 衔铁被吸下的电流为； 根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为；根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为 （4）要让质量至少达到40kg时电梯才快速运行，也就是要增大使电磁铁吸下衔铁所需的压力，可采取的方法是增大滑动变阻器接入电路的阻值。这样在相同压力下，控制电路电流会减小，就需要更大的压力使力敏电阻阻值更小，从而让电流达到吸下衔铁的大小。 18．（24-25八年级下·浙江绍兴·期末）愉快的暑假即将到来，为了保证教室内的花草正常生长，STEAM小组设计了一个自动浇花机器人，要求其按线路巡视并检测土壤的湿度，然后根据检测结果及时浇花。 【项目设计】 项目一：设计线路巡查系统。 如图甲所示，场地布置为白底，引导线为黑线，机器人腹部装有五个红外线发射接收管，按照图甲中a、b、c、d、e的顺序依次接收信号，并沿黑线前进。已知：当红外线发射接收管处在黑线位置时，发出的红外线会被黑色吸收，无法接收到地面反射，此时输出电信号为0；当红外线发射接收管处在白底位置时，发出的红外线经地面发射，均被红外线发射接收管接收，此时输出电信号为1。 项目二：设计湿度检测系统。 如图乙为设计的湿度系统原理图，实现了土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水的要求。已知控制电路电源电压U为12V，电磁铁线圈电阻为10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化如图丙。电磁继电器在电流大于80mA时，衔铁被吸合；在电流小于24mA时，衔铁被释放。（湿度计的电阻不计） 【项目评价】下表是项目二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价指标 优秀 合格 待改进 湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围 不能将土壤湿度控制在一定范围内 (1)在巡查过程中，机器人的红外线发射接收管连续发出红外线照射到地面上，当机器人腹部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为01010。此时机器人沿着引导线正在_________（选填“前进”、“右转”或“左转”）； (2)使用该浇花机器人后土壤湿度维持在多少_________? (3)根据评价指标，你的评价结果为_________；为了达到优秀，请给出一条优化建议：_________。 【答案】(1)右转 (2)15-40%之间 (3) 合格 串联接入一个滑动变阻器 【详解】（1）根据题意可知，当红外线发射接收管处在黑线位置时，此时输出电信号为0；当红外线发射接收管处在白底位置时，此时输出电信号为1。当机器人腹部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为01010，说明a、c、e在黑线位置，b、d在白底位置，即接收管a、c、e在引导线内，而b、d在引导线外，那么机器人此时应该向右扭转，即此时机器人沿着引导线正在右转。 （2） 由图乙可知，在控制电路中，湿敏电阻与电磁铁线圈电阻串联，当电磁继电器在电流大于80mA时，总电阻为；那么湿敏电阻的阻值为；由图丙可知，此时土壤湿度为40%；当电磁继电器在电流小于24mA时，总电阻为；那么湿敏电阻的阻值为；则此时土壤湿度为15%，则使用该浇花机器人后土壤湿度维持在15~40%之间。 （3）[1]电磁铁吸合和断开时电流大小不变，则总电阻不变。而湿度改变时湿敏电阻的阻值改变，那么电路里需要一个可以调节阻值的装置。由于现有电路中电阻固定不变，因此土壤湿度可控在一定范围，但是无法调整湿度范围，应该为合格。[2]为了达到优秀，则说明现有电路中电阻是可变的，因此可以串联接入一个滑动变阻器即可。 6 学科网（北京）股份有限公司 $