08-热电、电磁、力电综合等复杂实验-2026年中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】

**基本信息** 聚焦热电、电磁、力电综合实验，通过项目式探究整合跨模块知识，提炼图像分析、杠杆平衡与电路结合等实用方法，培养科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验原理|3题（如自制温度计）|气体/液体热胀冷缩原理、感温元件特性分析|从测温原理到电路设计，构建“现象-原理-应用”逻辑链| |综合电路分析|5题（如加湿器、控温电路）|串联电路动态分析、热敏/光敏电阻特性应用|结合欧姆定律与电阻-温度/光照关系，推导电表示数变化规律| |项目式实践|5题（如自行车供电、电子天平）|杠杆平衡条件与电路参数换算、实验方案优化评估|力学（杠杆）与电磁学（电路）跨模块整合，体现“问题-设计-迭代”探究过程|

08 -热电、电磁、力电综合等复杂实验-2026届中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】 一、实验题 1．炎炎夏日，家庭聚会少不得解渴的冰冻饮料。小致将冰冻饮料放入冰桶，发现用冰桶可以减缓它的熔化速度。为了探究其熔化时温度变化的特点，小致分别在烧杯和试管中放入碎冰（如图甲所示），在烧杯和试管中各放一支温度计测量温度（图中未画出）。为了使加热的热源更稳定即每分钟吸收的热量恒定不变，小致找来一个智能加热盘置于装置底部进行加热，其简化电路图如图乙所示，电源电压恒为12V，R2是加热电阻（定值电阻），R1是热敏电阻，且R1的阻值随温度t变化的图像如图丙所示。当电路中的电流达到I时，加热盘自动断电。实验过程中两个温度计的示数如图丁所示。分析图像可知： (1)图丁中的实线应该是_________中的冰温度变化图像。 (2)冰是________体，第8min时试管中的冰_______（选填“正在”或“没有”）熔化。 (3)冰的比热容________水的比热容。 (4)当t=60℃，测得电路中的电流为0.04A，R₂=_____Ω；加热盘自动断电时，温度为96℃，此时电路中的电流为_________A。 2．为丰富校园科技文化，学校开展了“自制温度计”活动。同学们大展身手，提交了各种各样的自制温度计，如下图所示。请回答： (1)丙温度计的工作原理是______，当外界温度升高时，其液面会______（选填“升高”、“降低”或“不变”）； (2)图丁装置，当温度升高时，指针向右偏转，说明升高相同温度时，钢膨胀程度比铁______（选填“大”或“小”）； (3)在老师的指导下，同学们制定了如下的评价量表，请将指标一补充完整______； 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 ______ 示数变化小，精确度低 示数几乎无变化 指标二 与温度变化成正相关 与温度变化成负相关 与温度无关 指标三 刻度均匀 刻度不均匀 (4)根据评价量表中指标二，甲温度计的等级是______； (5)小罗同学指出乙图装置除了可以测量温度，还可以测量______（填物理量）； (6)某九年级学习小组设计如图戊的测温电路电路图，根据评价量表，其指标二为良好等级，为了让其变为优秀等级，请选择合适电表对电路进行优化，并在下面方框里画出改进后的电路图______。 3．如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。是定值电阻，湿敏电阻的阻值随环境湿度的增大而增大。 (1)超声波加湿器利用超声波振子将水打散成直径为的细小水雾颗粒。这是利用了声可以传递__________。 (2)加湿器喷出的水雾使空气相对湿度增大的原因是：水雾发生了__________（填物态变化名称），使空气中的水蒸气增多。 (3)闭合开关S，当环境湿度增大时，电流表的示数__________，电压表的示数__________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 4．小明想为自行车安装一个绿色环保的“自发电照明电路”，于是进行了如下项目研究： 【项目目的】设计并制作自行车自发电照明系统。 【项目分解】 （一）选择节能环保灯具； （二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试； （三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。 【项目实施】 （一）选择节能环保灯具； 小明查阅资料发现，生活中常用的照明灯有白炽灯、荧光灯和LED灯。正常工作时，5W的LED灯和40W的白炽灯亮度相当。 (1)LED灯的核心元件是发光二极管，其主要材料________（选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”）。 (2)正常工作相同时间，与的白炽灯相比，选用的LED灯可以节约________%的电能。 （二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试； 如图甲，小明在自行车车轮轮轴和前叉杆处安装了由简易发电机和LED灯组成的照明电路。 (3)为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的_____（填电学元件）。 (4)在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是_________。 （三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。 为了给LED灯提供充足、稳定的电能，小明在供电系统中增加了蓄电池和太阳能电池板，设计了如图乙所示的电路，自行车骑行时或有阳光照射时给蓄电池充电，夜间，蓄电池为LED灯供电。 (5)太阳能电池板发电时，将太阳能转化为_____能。 (6)小明安装的太阳能电池板面积为，光电转换效率为20%。当太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为时，内，太阳能电池板可以提供的电能为_____，这些电能可以供5W的LED灯正常工作_____h。 【项目迭代】 为了使照明灯更加智能化，小明将原电路改进为如图丙所示的自动控制电路，其中控制电路电源电压为，定值电阻阻值为，电磁铁线圈电阻不计。白天，太阳能电池板和发电机产生的电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流时，控制电路会自动接通LED灯电路，蓄电池给LED灯供电。 (7)由题意可推断，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。LED灯刚亮起时，光敏电阻的阻值为_____。 (8)若想在光照更暗时才使灯接通工作，可采取的做法有_________（写出一种即可）。 【项目评价】 (9)小明根据上述方案完成了自行车自发电照明系统的设计和制作，请根据以下评价量表选择一个维度对该设计进行评价__________。 评价维度 合格 不合格 照明情况 亮度稳定 亮度不稳定 供电方式 两种供电方式 一种供电方式 智能化 能自动控制 需手动控制 5．为了检测传送带上的物体是否超长，某小组设计了如图所示的装置．接a，控制电路启动，电路中电源电压恒为3V．激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关．线圈中电流时，吸下衔铁，触点D接通，线圈中无电流时，衔铁释放，触点C接通，工作电路中电源1电压恒为6V．光控开关被绿灯、红灯发出的光照射时闭合，热敏材料受热弯曲后断开电路，红灯、绿灯（两灯电阻都恒定）均不亮时，光控开关断开，传送带停下，方便取下超长物体，根据以上文字及图表中信息，回答问题： 热敏材料信息 电阻 5Ω（恒定不变） 质量 1g 比热容 特性 短时间内温度上升10℃（或更高）时，会发生弯曲（通电时不考虑热损失）：假设传送带上放上相邻两个物体的时间间隔内，热敏材料恢复形变，降至室温。 (1)热敏开关由热敏电阻组装而成，热敏电阻由______材料制成（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）． (2)光控开关被激光照射时，处于______（选填“闭合”或“断开”）状态． (3)调试时，电源2电压恒为3V，断开，拨至b处，调节直至电流表示数为______ (4)将阻值调整为2Ω，红灯亮时，至少通电______秒，热敏材料自身发热导致会发生弯曲，若传送带的速度调为0.5m/s，则设定物体长度不超过______m． (5)为减小设定长度，正确方法有______．（可能有多个选项） A．减小 B．增大 C．减小 D．减小传送带速度 6．科创小组的小佳同学设计了一个双量程的电子天平（表盘由电流表改装），其原理图如图甲所示。OAB是一个水平轻质杠杆，O为支点，OB=10cm，电源电压U恒定，定值电阻R0与报警器连接（报警器未画出），力敏电阻R的阻值与所受压力F变化的关系如图乙所示。不计压杆、托盘和杠杆的质量及压杆的大小，g取10N/kg。 (1)项目一：标制电子天平的小量程0～m1。 调整A点的位置，使OA＝1cm，闭合开关S，托盘空载时，电路中电流为0.2A，此时指针指向电子天平的0刻度，当托盘中所放物体的质量为0.1kg时，电路中电流为0.3A，继续向托盘中放入被测物体，当R0两端电压达到6V时报警器报警，此时电子天平读数设为最大值m1，计算出m1__________。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果） (2)项目二：基于小量程设计大量程。 若要使电子天平的大量程0～m2和小量程0～m1之间的刻度值比例恒为2，从小量程转换到大量程，需对图甲中工作原理图做相应的调整，小佳初步有以下几种设想： ①调整杠杆上A的位置； ②调整杠杆上B的位置； ③同时调整杠杆上A、B的位置。 请从三种设想中选择一种，说出具体的调整办法__________。 7．在实践课上，某小组同学需要利用弹簧测力计测量物体的重力，发现弹簧测力计的量程太小无法测量，在无法更换测量工具的情况下，该小组开展了“增大弹簧测力计测量范围”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）设计方案 （2）评估方案 【项目实施】 （1）设计方案 通过简单机械的学习，同学们经过讨论，利用省力机械完成了如下方案： 甲、乙两个方案利用相同的杠杆省力，根据的物理原理是杠杆的平衡条件；丙方案所用拉力F与物重G物的关系是：F=_____。（若不计绳重和轮与轴间摩擦，动滑轮重用G动表示）。 （2）评估方案 对比甲、乙两个方案，在重物悬挂点到支点的距离相同时，乙更省力，原因是：_____，所以乙方案的测量范围更大；但甲方案中杆重力的力臂更小，对杠杆平衡的影响更小；乙方案利用现有器材，将物体向_____（选填“左”或“右”）移动，可以省力更多；而丙方案利用现有器材，在轮与轴间滴加润滑油，虽然力变化不大，但可以使测量更准确。 【项目拓展】 有一种测量人的体重（质量）电子秤，其原理如图丁的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压敏传感器R（其阻值与所受压力的关系如表所示），显示体重大小的仪表（电流表）。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 · 踏板和杠杆组件的质量忽略不计，电源电压恒为24V，改造电流表表盘为显示质量的表盘，该电子秤的零刻度线对应的电流值为_____A，人的质量越大，电子秤示数越大，怎样增大电子秤的测量范围？_____（写出一种方法即可，可更换器材规格，不可添加其他器材） 8．如图1，是某科技小组设计的LED路灯供电自动控制电路示意图，其中。当流经电磁铁A的电流时，动触点D与静触点G、H接通，与E、F断开，太阳能电池板与蓄电池形成闭合回路，蓄电池处于充电状态 （1）照度的单位是lux，当测试环境越亮，照度就越大，照度用E表示。已知光敏电阻R阻值随照度变化关系如图2，通过光敏电阻R的电流随照度的变化关系如图3。 ①当时，求光敏电阻R两端电压。( ) ②当时，求定值电阻R0的电功率。( ) ③让光敏电阻R在环境照度分别为与的条件下工作1min，判断哪种情况下产生的热量更多，写出分析过程( ) （2）当光敏电阻R在环境照度为时，LED路灯是否消耗电能___________（选填“是”或“否”），此时蓄电池在电路中相当于___________（选填“电源”或“用电器”）。 9．学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计了温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。现利用图甲所示电路探究热敏电阻的阻值随环境温度t变化的规律； （1）连接电路的过程中，应将开关断开，将电阻箱的阻值调至最大，起到______的作用； （2）将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合、断开，记录电流表示数，然后______（描述两个开关的通断状态），调节电阻箱直至电流表示数为______，此时； （3）将热敏电阻置于不同温度的环境中，重复步骤（2），测得的数据如下表： 温度t/℃ 0 10 20 30 40 阻值 2800 1800 1200 800 600 分析数据可得：热敏电阻的阻值随着温度的升高而______； 10．在新农村建设中，大学生村官小王为农户们开发设计了一款小型家用智能蔬菜大棚，用于在寒冷的冬天气温突然下降时自动开启大棚里面的电辅热设备，如图为该设计的自动控制原理图。 （1）图中的导线 _____（A/B）应该与家庭电路中的火线相连接。 （2）分析原理图可知：热敏电阻R2的阻值随大棚内温度的升高而 _______。 （3）若欲将大棚内设定的温度适当提高一些，则可将滑动变阻器R1的滑片向 _____移动一些。除了这个方法外你还有什么方法？答：__________________（请说出一种合理的方法）。 11．小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比），其实验步骤如下： Ⅰ．先把规格为“220V ； 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡的距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S和，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。 Ⅱ．接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。 灯泡类型 盒内初温/℃ 盒内末温/℃ 电流表示数/mA 白炽灯 20 78 6 普通节能灯 20 50 15 LED灯 20 35 60 （1）温度升高越高的灯，说明发热多，能量损失的越______（选填“多”或“少”）。电能转化为内能最多的灯是______，这是通过观察______来比较的。 （2）电能转化为光能最多的灯是______，这是通过观察______来比较的。 （3）LED灯的发光效率较______（选填“高”或“低”）。 （4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度大约与______W的白炽灯正常发光亮度相当。 12．某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），开展了项目式学习，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。 [项目分解] （1）制作质量测量装置； （2）应用质量测量装置。 [项目实施] （1）制作质量测量装置：经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置，其原理如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻R0为120Ω，电压表量程为0～3V（可显示质量大小），R1是力敏电阻，其阻值随压力变化图象如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，AO：BO=5：1。托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10N/kg。请回答下列问题： ①托盘中加入物体时产生的力作为动力，该杠杆OBA属于___________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）； ②由图像乙可知，力敏电阻R1的阻值随着压力的减小而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； ③当托盘所受压力增大时，电压表的示数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）应用质量测量装置： ①检托盘不受压力时，电压表的示数为___________V；（保留一位小数） ②在保证电路安全的前提下，力敏电阻可承受的最大压力为___________N，电子秤能称量的最大质量是___________kg； ③托盘中放2kg物体时，电路消耗总功率是___________W。 [项目优化] （3）优化：为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，可以通过___________方法实现。（写一种方法即可） 13．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。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示意图。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域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为190Ω。 （1）图甲中应将b端与___________端相连； （2）当开关S闭合时，电磁铁上端为___________极； （3）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___________Ω； （4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是___________℃； （5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。 第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻； 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片直至___________； 第三步：断开开关，___________，完成电路调试。 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 《08 -热电、电磁、力电综合等复杂实验-2026届中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】》参考答案 1．(1)烧杯 (2) 晶 没有 (3)小于 (4) 100 0.1 【详解】（1）根据题意烧杯内的冰可以直接从加热盘吸收热量，而试管内的冰是从烧杯内的冰中吸收热量，当烧杯内的冰熔化时，冰是晶体，温度保持不变，则试管内的冰不满足持续吸热的条件，不熔化，则烧杯内的冰先熔化，即实线是烧杯中冰的温度变化图像。 （2）[1][2]分析图乙可知，烧杯内的碎冰在4～10min处于熔化过程，则在第8min时烧杯内的碎冰处于固液共存态。晶体熔化的条件是：温度达到熔点，持续吸收热量；在第8min时，烧杯中的冰处于熔化过程中，温度不变，而试管中的冰无法吸收热量（二者温度都是0℃），所以此时试管内的碎冰没有熔化。 （3）从图丁上可以看出，0～4min比10～14min升温快，所以冰的比热容比水的比热容小。 （4）[1]根据图丙求得R1与t的函数关系R1=-5t+500Ω 可以求得当t=60℃，R1的阻值R1=-5×60℃+500Ω=200Ω 根据欧姆定律可得当电流表的示数为0.04A时，电路中总电阻 可知R2=300Ω-200Ω=100Ω [2]当温度为96℃，R1的阻值R'1=-5×96℃+500Ω=20Ω 电路中总电阻 此时电路中的电流为 2．(1) 气体的热胀冷缩 降低 (2)大 (3)示数变化大，精确度高 (4)优秀 (5)气压/大气压 (6) 【详解】（1）[1]由丙图可知，小药瓶内是气体，根据气体的热胀冷缩原理，感知周围温度的变化。 [2]当外界温度升高时，瓶内气体温度升高，体积膨胀，将液面向下压，其液面会降低。 （2）图丁装置，当温度升高时，指针向右偏转，说明升高相同温度时，左边膨胀的大，右边膨胀的小，导致指针向右偏，钢膨胀程度比铁大。 （3）根据良好和待改进可知，指标一应评价示数变化情况和精确度情况，由递变可知，指标一应为示数变化大，精确度高。 （4）由图可知，甲温度计利用了液体热胀冷缩的原理，温度越高，液体膨胀体积越大，管内液面上升越高，因此与温度变化成正相关，根据评价量表中指标二，甲温度计的等级是优秀。 （5）乙图装置中充入部分气体，使瓶内气压大于外界大气压，管内液体会被支撑一定高度，当外界气压发生变化时，液柱高度也会发生变化，小罗同学指出乙图装置除了可以测量温度，还可以测量气压或（大气压）。 （6）由图可知，定值电阻与感温电阻串联，电压表测感温电阻电压，根据图像可知，温度越高，感温电阻阻值越小，根据串联分压可知，感温电阻分得的电压越小，满足电压表示数与温度变化成负相关，因此其指标二为良好等级，为了让其变为优秀等级即电压表或电流表示数与温度变化成正相关，设计电路如下： 温度升高，感温电阻阻值减小，总电阻减小，总电压不变，总电流增大，电流表示数与温度变化成正相关； 或 温度升高，感温电阻阻值减小，总电阻减小，总电压不变，总电流增大，定值电阻电压增大，电压表示数增大，电压表示数与温度变化成正相关； 或 温度升高，感温电阻阻值减小，总电阻减小，总电压不变，总电流增大，电流表示数与温度变化成正相关； 或 温度升高，感温电阻阻值减小，电源电压不变，感温电阻所在支路电流增大，电流表示数增大，电流表示数与温度变化成正相关。 3．(1)能量 (2)汽化 (3) 变小 变大 【详解】（1）超声波加湿器通过超声波振子将水打散成细小水雾颗粒，说明声波使水发生了物理变化（从液态变为雾状）。这一过程利用了声音能够传递能量的特性，而非传递信息。 （2）水雾喷出后，小水滴会吸收空气中的热量，从液态转变为气态的水蒸气。此物态变化为 汽化，导致空气中水蒸气含量增加，湿度增大。 （3）[1]湿敏电阻R的阻值随湿度增大而增大，电路总电阻 随之增大。电源电压不变，由欧姆定律 ，电流表示数变小。 [2]电压表测量湿敏电阻R两端电压，电流减小时，而R0阻值不变，故 R0​ 两端的电压U0减小（）。根据串联电路分压规律，湿敏电阻 R 两端电压 变大，电压表并联在 R 两端，则示数变大。 4．(1)半导体 (2)87.5% (3)开关 (4)车速不稳定 (5)电 (6) 72000 4 (7) 增大 20 (8)减小的阻值 (9)见详解 【详解】（1）半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料，其导电性可以通过掺杂和外加电压来控制。发光二极管就是利用半导体材料的特性，通过电子和空穴的复合来发光。常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等。 （2）正常工作相同时间，与的白炽灯相比，选用的LED灯节约的电能 与的白炽灯相比，可以节约 （3）具有控制电路通断作用的元件是开关，为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的开关。 （4）LED灯的亮度不稳定，是因为获得的电能不稳定，小明在自行车车轮轮轴和前叉杆处安装了由简易发电机和LED灯组成的照明电路。可知LED灯获得的电能是由自行车行驶时的机械能转化而来，使LED灯发光的，影响自行车机械能的有自行车的速度等，所以在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是自行车车速不稳定等。 （5）太阳能电池是利用半导体材料的光电效应，将太阳能转换成电能的装置。 （6）[1][2]根据题意可知，1h内太阳能电池板可以提供的电能为 这些电能可以供5W的LED灯正常工作的时间 （7）[1]傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流时，此时磁铁磁性较弱，控制电路中电阻较大，而R0是定值电阻，由此可知：光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大。 [2]由题意可知，LED灯刚亮起时，结合欧姆定律以及串联电路电阻关系可知光敏电阻的阻值为 （8）LED灯亮起时，控制电路条件不变，即控制电路总电阻不变，若想在光照更暗时，即光敏电阻更大才使灯接通工作，则需要减小 R0可使光敏电阻在更暗时才使线圈电流降至 0.1A 以下，从而晚些接通灯。 （9）照明情况：合格，使用蓄电池供电，输出电压稳定，亮度稳定。供电方式：合格，有两种供电方式，并使用蓄电池将电能储存下来。智能化：合格，能实现光照强度减弱时，LED灯自动提供照明。 5．(1)半导体 (2)断开 (3)0.02A (4) 4 2 (5)D 【详解】（1）热敏电阻其电阻值随着温度的变化而改变，是由半导体材料制成。 （2）由题意可知，当传送带上无物品通过，衔铁与触点C接触，亮绿灯，即线圈中没有磁性，故线圈中无电流，因此这个开关是断开的。 （3）当线圈中电流时，吸下衔铁，触点D接通，因此调试时，拨至b处，需要调节直至电流表示数为0.02A。 （4）[1]热敏材料温度升高10摄氏时吸收的热量为 红灯的电阻为 电路中电流为 通电时间为 [2]热敏电阻通电时未切断电路，要求物体通过激光发射器位置的时间不超过4s时间，则物体的长为 （5）A．改变调试电路电源电压，根据（3）可知，此时需要同时调整R2的阻值，使电流达到0.02A，控制电路是否接通是受光控开关S3控制，调试电路电源电压改变对控制电路接通时间无影响，无法减小设定长度，故A不符合题意； B．增大控制电路中的电阻箱连入电路电阻，则无论什么情况，控制电路中的电流均小于0.02A，则工作电路中绿灯一直有电流通过，传送带一直不能停止，故B不符合题意； C．若减小R1的电阻，工作时电流增大。未改动前红灯所在电路的电流为0.5A，已经达到小灯泡的额定电流，若R1减小，会使电路中的电流超过小灯泡的额定电流，电路不能正常工作，故C不符合题意； D．若减小传送带的运行速度，短于2m的物体激光照射的时间将延长，可以使热敏电阻工作时间延长，即使短于2m的物体也能触发断路，故D符合题意。 故选D。 6．(1)0.7kg（文字说明、表达式见解析） (2)调整杠杆上A的位置，使OA＝2cm 【详解】（1）图甲中定值电阻R0和力敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，不计压杆、托盘和杠杆的质量，托盘中未放物体时，力敏电阻受到的压力F＝0N，此时电路中电流为0.2A，由图乙可知，此时力敏电阻R的阻值为，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则根据欧姆定律可得电源电压为 托盘中所放物体的质量为0.1kg时，其重力 G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N 根据杠杆平衡条件可得 则 由乙图可知，此时力敏电阻的阻值为R′＝20Ω，已知此时电路中电流为0.3A，根据串联电路的电阻规律结合欧姆定律可得电源电压为 联立①②解得：U＝9V，R0＝10Ω。当R0两端电压达到6V时报警器报警，此时电子天平读数设为最大值m1，串联电路中各处电流相等，当U0＝6V时，电路中的电流为 此时力敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时力敏电阻受到的压力为F″＝70N，据杠杆平衡条件可得此时物体的重力 则此时电子天平读数为 即最大值m1=0.7kg。 （2）由图甲可知，电子天平的表盘是由电流表改装的，要使电子天平的大量程0～m2和小量程0～m1之间的刻度值比例恒为2，则指针在同一位置时电路中的电流不变，则力敏电阻受到的压力不变，物重G变为原来的2倍，则由可知，此时OB与OA的比值为原来的一半，即，所以，可以选择调整杠杆上A的位置，使OA＝2cm，OB长度不变，此时 7． 乙的动力臂更长 左 0.08 增加电流表的量程 【详解】（1）[1]由图丙可知，动滑轮上有三段绳子，不计绳重和轮与轴间摩擦，所以 （2）[2]对比甲、乙两图可知乙图的动力臂大于甲图的动力臂，阻力和阻力臂相同，所以乙更省力。 [3]在乙方案中，将重物向左移动，减小阻力臂，阻力不变，动力臂不变，所以动力减小，更省力。 [4]由表格数据可知当压力为0时，电阻的阻值为300Ω，则电路中的电流为 [5]质量越大，重力越大，对电子秤的压力越大，由表格数据可知电阻越小，根据可知电流越大，故可以通过增加电流表的量程来增大电子秤的测量范围。 8． 0.333V 0.09W 环境照度时通电1min产生热量更多，分析见解析 否 用电器 【详解】（1）①[1]由图2、3可知，当时，求光敏电阻R的阻值为10Ω，通过R的电流为33.3mA，则R两端电压 ②[2]当时，，此时通过光敏电阻的电流为30.0mA，R与R0串联，所以通过R0的电流也为30.0mA，则定值电阻R0的电功率 ③[3] R与R0串联，由图3可知当时，通过R的电流大，则当时通过R0的电流大，根据可知，在R0的电阻和通电时间一定时，通过的电流越大，产生的热量越多，所以当时工作1min，电流通过R0产生的热量更多。 （2）[4][5]当光敏电阻R在环境照度为时，通过R的电流为31.6mA，R与电磁铁串联，电流相等，通过电磁铁的电流大于30.0mA，动触点D与静触点G、H接通，与E、F断开，LED路灯所在电路断开，电路不消耗电能。此时蓄电池处于充电状态，蓄电池要消耗电能，相当于电路中的用电器。 9． 保护电路 断开、闭合 减小 【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路的过程中，应将开关断开，闭合开关前，应将电阻箱的阻值调至最大处。 （2）[2][3]由欧姆定律可知，电源电压一定时，两次电路中的电流相等时，两次电路中的电阻相等，故断开S1、闭合S2，调节电阻箱时，使电流表示数仍为I0，此时电阻箱接入电路的电阻与热敏电阻的阻值相等。 （3）[4]由表中数据可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 10． B 减小 左 可以减小控制电路的电源电压 【详解】（1）[1]根据开关控制火线的安全用电原则，图中的电辅热设备的开关在B导线上，故导线B应该与家庭电路中的火线相连接。 （2）[2]根据目的可知：要在寒冷的冬天，气温突然下降时自动开启大棚里面的电辅热设备，需要气温降低到一定程度时，工作电路的开关闭合，电磁继电器的衔铁在弹簧的作用下弹起，说明电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流减小，热敏电阻的阻值增大，所以热敏电阻R2的阻值随大棚内温度的升高而减小。 （3）[3]在控制电路中热敏电阻R2与变阻器R1串联，大棚内温度提高，热敏电阻的阻值减小，如果要保持控制电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律，要增大变阻器的电阻，可将滑动变阻器R1的滑片向左移动一些。 [4]如果变阻器R1的滑片位置不变，则控制电路的总电阻减小，要保持控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知可以减小控制电路的电源电压。 11． 多 白炽灯 温度计示数的变化 LED灯 电流表示数 高 150 【详解】（1）[1][2][3]电能通过灯泡上转化为内能时，会使周围的空气温度升高，根据转换法，用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少，即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少，温度升高越高的灯，说明发热多，能量损失多，比较盒内温度升高最高的是白炽灯，即电能转化为内能最多的是白炽灯。 （2）[4][5]电能通过灯泡上转化为光能时，灯光照射到光敏电阻上，因其电阻值与光照强度成反比，当光照强度很强时，使光敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大，所以电能转化为光能的多少，通过观察电流表示数的变化就可知，由表格数据中可知，使用LED灯时的电流表的示数最大，表明电能转化为光能最多的是LED灯。 （3）[6]由上可知，在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高。 （4）[7]分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA，而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA，则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是 即白炽灯的功率为 12． 省力 增大 增大 1.7 300 6 0.1 增加A点力臂：托盘远离支点；减小B点力臂：触点（B点）靠近支点；增大A点力臂与B点力臂比值等适当增大电源电压适当增大R0的阻值（答案合理即可） 【详解】（1）①[1]托盘中加入物体时产生的力作为动力，即点A为动力作用点，点B为阻力作用点，动力臂大于阻力臂，该杠杆OBA属于省力杠杆。 ②[2]由图像乙可知，当压力增大，力敏电阻R1的阻值变小，即力敏电阻R1的阻值随着压力的增大而减小，随着压力的减小而增大。 ③[3]由图甲得，R1与R0串联，电压表测量R0两端的电压，当检测板所受压力减小时，力敏电阻R1的阻值变大，电路中总电阻变大，电路中电流变小，由欧姆定律得，R0两端电压减小，即电压表的示数减小。 （2）①[4]检测板不受压力时，力敏电阻的阻值为R1=300Ω，此时电路中的电流为 R0两端的电压即电压表的示数为 ②[5]当电压表示数达到3V时，此时电路中的最大电流为 该装置测量的压力达到最大值，R1两端的电压为 由欧姆定律得，R1的阻值为 由图乙可知，此时力敏电阻可承受的最大压力为FB大=300N。因为 AO：BO=5：1 对杠杆OBA，A处所受的压力为 [6]电子秤能称量的最大质量是 ③[7]托盘中放2kg物体时，A处所受的压力为 力敏电阻可承受的压力为 由图乙可知，此时R1的阻值为240Ω，电路消耗总功率是 （3）[8]为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，增加A点力臂：托盘远离支点；减小B点力臂：触点（B点）靠近支点；增大A点力臂与B点力臂比值等适当增大电源电压适当增大R0的阻值。 13． c N 170 70 继电器的衔铁被吸合 用热敏电阻替换电阻箱 【详解】（1）[1]当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以在图甲中，应将b端与c端相连。 （2）[2]由图甲可知，电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知螺线管的上端为N极。 （3）[3]由图乙可知，当温度为60℃时，此时Rt=70Ω；电路的总电阻 滑动变阻器接入的电阻 RP=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω （4）[4]当滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值190Ω时，热敏电阻的阻值 Rt=R-RP=240Ω-190Ω=50Ω 由图乙可知此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是70℃。 （5）[5][6]为使电路能在60°C时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后进行如下调试：第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻；第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。 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 $