20.3《电磁继电器》 暑假预习作业 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 聚焦电磁继电器原理与应用，通过基础判断、综合计算及实际场景题，构建从概念理解到问题解决的递进训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |夯实基础|6题|选择/填空，原理判断与电路状态分析|以电流磁效应为核心，构建电磁铁磁性与电路通断的关联| |提升能力|6题|填空/简答，结合热敏/光敏电阻的动态电路|拓展传感器应用，深化控制电路与工作电路的相互作用| |中考热点|4题|综合计算，涉及电功率、压强等跨知识|整合电学计算与力学，强化科学推理与模型建构| |近年新题型|2题|实际场景设计，如太阳能路灯、闯红灯记录器|突出科学探究与社会责任，体现STSE理念|

2026年暑假预习作业 20.3《电磁继电器》 专题人教版物理九年级全一册 ～夯实基础（必做）～ 1.（25-26九年级下·河南驻马店）为了防止城市下水道窨井盖丢失，某同学设计了图所示的警示电路图。窨井盖相当于开关。正常情况下，闭合：窨井盖丢失时，断开。下列说法正确的是（　　） A．正常情况下，灯L亮 B．窨井盖丢失时，灯L亮 C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的 D．灯亮时电磁铁有磁性 2.（25-26九年级下·陕西西安·期中）如图是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热除霜电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点D、E接触、受控电路中电热丝工作，对玻璃均匀加热，电磁铁A通电时，A的上端是______极；S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中，，电磁铁线圈电阻忽略不计，为固定在玻璃内的热敏电阻，其阻值随温度升高而______（选填“增大”或“减小”），若玻璃的温度为和时，控制电路的功率相差了0.03W，则时热敏电阻的阻值为______。 3.（25-26九年级下·广东汕头）下图为水位自动报警器的原理图，水位没有达到金属块A时，________（选填“红”或“绿”）灯亮；当水位到达金属块A时，电磁铁通电，其上端为_____极；为使报警效果更好，可将警示灯与电铃_______（选填“串联”或“并联”）连接。 4.（25-26九年级下·甘肃武威）如图是一种 “智能照明灯” 电路。已知电源电压恒定，为电阻箱，为光敏电阻，其电阻随光照强度的变化而变化。当闭合开关 S，电磁铁的下端为________（选填 “N” 或 “S”）极；白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，灯 L 熄灭，这说明的电阻随光照增强而________（选填 “增大” 或 “减小”）。 5.（25-26九年级下·湖南长沙）物理兴趣小组为学校设计了一楼道照明系统自动控制装置，天黑时灯自动亮起，其工作原理图如图甲所示。闭合开关，电磁铁上端为_____极。已知控制电路电压U恒为11V，电磁继电器线圈电阻为，为光敏电阻，分析电路可知：阻值会随着光照强度的增大而_____。AC可绕O点转动，OA长为0.5cm，OB长为1cm，电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示。若当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.2N，求此时光敏电阻的阻值为_____（AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计）。 6.（25-26九年级下·江苏常州）某小组设计的恒温箱，内部电路简化后如图甲所示，可实现加热、保温两挡自动切换。控制电路电源为两节干电池，电压为3V，定值电阻为，、为电热丝，阻值分别为和，电磁铁线圈的电阻忽略不计。热敏电阻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)该恒温箱加热状态时工作电路的电流是多少； (2)该恒温箱的温度控制范围； (3)随着使用时间增加干电池用久老化后电压变小，在控制电流和不变情况下，会导致所控制最高温度______（变大／变小／不变）。 ～提升能力（选做）～ 7.（25-26九年级下·辽宁铁岭）如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的________（选填“用电器”“电源”或“开关”）。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性_________（选填“增强”或“减弱”），低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 8.（25-26九年级下·江西南昌）家庭环境的智能化，使生活更加舒适。为了调节室内亮度，越来越多的家庭引入了调光天窗。如图所示为调光天窗的原理图，闭合开关后，电磁铁上端的磁极为___________极；当外界光照较强时，电动窗帘启动以适时调整进光量，则光敏电阻R₁的阻值随光照的增强而___________。 9.（25-26九年级下·广东东莞）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若在a、b处安装除尘器、指示灯，则a处是____，b处是____。当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性将____（选填“减弱”、“增强”）。 10.（25-26九年级下·湖南长沙）如图甲所示，热带香蕉树在宁夏“安家”，这得益于大棚温控技术。兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的电热器，其内部简化电路图如图乙所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2均为电热丝，R1=200Ω，R2=100Ω，线圈电阻不计。闭合开关S1，电磁铁的上端为______极；加热时，工作电路的总功率是______W。 11.（25-26九年级下·贵州黔东南）某学校科技小组为杜绝餐饮浪费的行为，为学校餐厅设计了如图所示的电路，控制电路的电源电压不变，R0为定值电阻，R1为压敏电阻，其阻值随压力增大而变小。学生就餐完毕将剩余食物和餐盘放到称重盘称重，若剩余食物和餐盘的总质量达到或超过限定值，报警器发出报警声，若未达到限定值则绿灯亮。（称重盘的质量和电磁铁线图的电阻忽略不计） （1）请简述该电路的工作原理。 （2）控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，若还想在原限定值时报警，需要怎样调整R0的阻值？ 12.（25-26九年级下·河南信阳）如图甲是某智能充电桩内部过热保护电路图，其中控制电路电源电压为12V、感温探头R1的电阻与温度t的关系如图乙所示，定值电阻R0的电阻为30Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路电源电压恒为220V，充电桩核心模块等效为用电器，正常工作时的电功率为4400W。当控制电路电流I控≥0.3A时，继电器衔铁被吸下；当I控≤0.2A时，衔铁弹起，触点B与A接通。闭合开关S1后，试问： (1)电磁铁的上端为_____（填“N”或“S”）极。充电时，充电桩内部过热主要是由于电流的_______引起的。 (2)充电桩正常充电30分钟，消耗电能多少度？ (3)当充电头温度升高至多少摄氏度时，充电桩停止充电？ (4)将定值电阻R0替换为滑动变阻器，若调整为55℃时启动充电装置开始充电，则滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。 ～中考热点（必做）～ 13.（25-26九年级下·河南开封）随着生活水平的不断提高，小明家购置了一台智能扫地机器人（如图甲），它可以自动寻找灰尘清扫，图乙为其部分工作原理图，灰尘识别器可以根据灰尘的多少控制电路中的电流大小，下表为其部分参数（g取10N/kg），请解答： 工作电路电压 12V 电池总容量 5000mA·h 额定功率 30W 整机质量 2kg 与地面总接触面积 10cm2 (1)图乙中的电磁铁利用了电流的___________效应，其上端是___________极； (2)静止在水平地面上的扫地机器人对地面的压强； (3)扫地机器人正常工作时工作电路中的电流； (4)扫地机器人充满电后最多工作的时间。 14.（25-26九年级下·山东济南）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。 15.（25-26九年级下·内蒙古赤峰）聪聪与同学们设计了一种自动蓄水装置，如下图甲所示；力敏电阻固定不动，下方悬挂一圆柱体（其位置不随水面变化），柱形物体底面距容器底50cm。闭合开关，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当水位达到设定高度时，水泵自动停止注水（柱形物未完全浸入）。控制电路电源电压为6V，电阻箱连入阻值为，力敏电阻阻值与拉力的关系如图乙所示，柱形物体的质量为1.5kg，底面积为，当线圈中电流时，衔铁被释放，忽略线圈电阻。（）求： (1)柱形物体的重力； (2)水位达到设定高度时，柱形物体浸入水中的体积； (3)当电阻箱的电阻调至（其它条件不变），水箱底部所受水的最大压强。 16.（25-26九年级下·山东济宁）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。 ～近年新题型（选做）～ 17.（25-26九年级下·河南洛阳）小洛用光敏电阻、电磁继电器设计了如图所示的“太阳能路灯控制装置”。白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流大于0.1A时，电磁铁吸引衔铁，LED灯所在电路接通，蓄电池给LED灯供电。该装置控制电路电源电压为3V，定值电阻阻值为10Ω，电磁铁线圈电阻不计。 (1)定值电阻的作用是________；要实现设计目的，光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而________。 (2)光敏电阻R接入电路中的阻值是多少时，LED灯开始发光？ (3)若太阳能电池板平均每天可接收的太阳辐射能量为，光电转换效率为20%，则该太阳能电池板一天储存的电能可供5W的LED灯正常工作多长时间。 (4)若将更换为阻值更大的电阻，相同情况下可________（填“延长”或“缩短”）LED路灯发光时间。 18.（25-26九年级下·河北沧州）小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示，电路中的光控开关在接收到红光照射时会自动闭合，否则处于断开状态。压敏电阻安装在车辆停止线外，电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω，通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6V。 (1)当记录器拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯将___________（选填“发光”或“熄灭”）。图甲中线圈下端的磁极是___________（选填“N”或“S”）极。 (2)由图乙可知，当车辆的压力为4000N时，压敏电阻阻值为___________。当压力增大时，压敏电阻阻值将___________（选填“增大”“减小”或“不变”），继电器的磁性将___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 (3)小明分析发现，当质量小于400kg的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时，该记录器能够拍照记录，应使电磁铁的磁性___________（选填“增强”或“减弱”），改进措施是___________。 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年暑假预习作业 20.3《电磁继电器》 专题人教版物理九年级全一册 ～夯实基础（必做）～ 1.（25-26九年级下·河南驻马店）为了防止城市下水道窨井盖丢失，某同学设计了图所示的警示电路图。窨井盖相当于开关。正常情况下，闭合：窨井盖丢失时，断开。下列说法正确的是（　　） A．正常情况下，灯L亮 B．窨井盖丢失时，灯L亮 C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的 D．灯亮时电磁铁有磁性 【答案】BC 【详解】A．正常情况下，开关S闭合，电磁铁有电流通过，产生磁性，吸引衔铁，使灯所在的电路断开，灯不亮，故A 错误； B．窨井盖丢失时，开关S断开，电磁铁中无电流，失去磁性，衔铁在弹簧作用下弹起，使灯所在的电路接通，灯亮，故B 正确； C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，电流通过时产生磁场，故C 正确； D．灯亮时，开关S断开，电磁铁中无电流，没有磁性，故D 错误。   故选BC。 2.（25-26九年级下·陕西西安·期中）如图是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热除霜电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点D、E接触、受控电路中电热丝工作，对玻璃均匀加热，电磁铁A通电时，A的上端是______极；S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中，，电磁铁线圈电阻忽略不计，为固定在玻璃内的热敏电阻，其阻值随温度升高而______（选填“增大”或“减小”），若玻璃的温度为和时，控制电路的功率相差了0.03W，则时热敏电阻的阻值为______。 【答案】 N 增大 90 【详解】图中电流从电磁铁下端流入、上端流出，根据安培定则可知，上端为N极。 温度升高到时，触点脱开，说明电磁铁磁性减弱，控制电路电流减小。电源电压不变，由可知，控制电路总电阻增大，不变，因此热敏电阻的阻值随温度升高而增大。 时，控制电路功率 温度更低，更小，总功率更大，因此15℃时功率 由得时控制电路总电阻 因为 因此 3.（25-26九年级下·广东汕头）下图为水位自动报警器的原理图，水位没有达到金属块A时，________（选填“红”或“绿”）灯亮；当水位到达金属块A时，电磁铁通电，其上端为_____极；为使报警效果更好，可将警示灯与电铃_______（选填“串联”或“并联”）连接。 【答案】 绿 S/南 并联 【详解】水位未到达金属块A时，左侧控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，接通绿灯所在电路，因此绿灯亮。 根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，四指顺着电流的方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断出电磁铁下端为N极，因此上端为S极（南极）。 并联电路的特点是各用电器工作互不影响，都能正常获得额定电压工作，因此为使警示灯和电铃都正常工作，提升报警效果，应将二者并联。 4.（25-26九年级下·甘肃武威）如图是一种 “智能照明灯” 电路。已知电源电压恒定，为电阻箱，为光敏电阻，其电阻随光照强度的变化而变化。当闭合开关 S，电磁铁的下端为________（选填 “N” 或 “S”）极；白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，灯 L 熄灭，这说明的电阻随光照增强而________（选填 “增大” 或 “减小”）。 【答案】 减小 【详解】[1]电流从电源的正极流出，电磁铁正面的电流向左，根据安培定则可知，通电螺线管下端为极。 [2]白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，说明电磁铁磁性增强，电磁铁中电流增大，由可知，控制电路的总电阻减小，的阻值不变，的阻值减小，这说明的电阻随光照增强而减小。 5.（25-26九年级下·湖南长沙）物理兴趣小组为学校设计了一楼道照明系统自动控制装置，天黑时灯自动亮起，其工作原理图如图甲所示。闭合开关，电磁铁上端为_____极。已知控制电路电压U恒为11V，电磁继电器线圈电阻为，为光敏电阻，分析电路可知：阻值会随着光照强度的增大而_____。AC可绕O点转动，OA长为0.5cm，OB长为1cm，电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示。若当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.2N，求此时光敏电阻的阻值为_____（AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计）。 【答案】 S/南 减小 470 【分析】根据安培定则判断电磁铁的磁极；根据欧姆定律、电磁继电器的工作原理分析电阻的大小变化；根据杠杆平衡条件、串联电路电阻规律、欧姆定律得出电阻的大小。 【详解】闭合控制电路开关S，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则，电磁铁的下端是N极，上端是S极； 天黑时灯自动亮起，说明光照弱时，控制电路电流小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉上去。根据可知，电源电压U、不变，电流小则增大。因此阻值会随着光照强度的增大而减小； 根据杠杆平衡条件可知，，即电磁铁对衔铁的吸引力 由图乙可知，吸引力F与电流I成正比，当时，控制电路中电流 控制电路的总电阻 则 6.（25-26九年级下·江苏常州）某小组设计的恒温箱，内部电路简化后如图甲所示，可实现加热、保温两挡自动切换。控制电路电源为两节干电池，电压为3V，定值电阻为，、为电热丝，阻值分别为和，电磁铁线圈的电阻忽略不计。热敏电阻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)该恒温箱加热状态时工作电路的电流是多少； (2)该恒温箱的温度控制范围； (3)随着使用时间增加干电池用久老化后电压变小，在控制电流和不变情况下，会导致所控制最高温度______（变大／变小／不变）。 【答案】(1) (2) (3) 变小 【详解】（1）由电路结构可知，衔铁吸合时，工作电路只有接入，总电阻最小，根据，此时总功率最大，为加热状态。工作电路电源电压为，故恒温箱加热状态时工作电路的电流 （2）控制电路中与串联，线圈电阻忽略不计。当温度降低，减小，电流增大，电流达到时衔铁吸合开始加热，对应最低温度；当温度升高，增大，电流减小，电流降到时衔铁释放停止加热，对应最高温度。① 当 总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度为。 ② 当 总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度为。因此温度控制范围为。 （3）干电池老化后电源电压变小，控制释放电流（达到最高温度时的电流）不变、不变，根据，总电阻随减小而减小；，因此对应阻值更小。由图乙的规律可知，越小，对应的温度越低，因此控制的最高温度变小。 ～提升能力（选做）～ 7.（25-26九年级下·辽宁铁岭）如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的________（选填“用电器”“电源”或“开关”）。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性_________（选填“增强”或“减弱”），低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 【答案】 开关 减小 减弱 【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断，相当于开关。 [2][3]夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁弹起，工作电路就断开，停止制冷。 8.（25-26九年级下·江西南昌）家庭环境的智能化，使生活更加舒适。为了调节室内亮度，越来越多的家庭引入了调光天窗。如图所示为调光天窗的原理图，闭合开关后，电磁铁上端的磁极为___________极；当外界光照较强时，电动窗帘启动以适时调整进光量，则光敏电阻R₁的阻值随光照的增强而___________。 【答案】 S 减小 【详解】[1]闭合开关后，电流从线圈上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁上端的磁极为S极，下端为N极。 [2]当外界光照较强时，电动窗帘启动以适时调整进光量，由此可知，此时衔铁被吸下，说明电磁铁中的电流变大，即光敏电阻阻值变小，则光敏电阻R₁的阻值随光照的增强而减小。 9.（25-26九年级下·广东东莞）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若在a、b处安装除尘器、指示灯，则a处是____，b处是____。当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性将____（选填“减弱”、“增强”）。 【答案】 指示灯 除尘器 增强 【详解】[1][2][3]当空气中尘埃量达到一定值时，尘埃反射的光线增多，光照强度变大，光敏电阻阻值减小，则控制电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，开启自动除尘模式，所以除尘器应接在b处；同理可知，当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起，关闭自动除尘模式，所以a处为指示灯。 10.（25-26九年级下·湖南长沙）如图甲所示，热带香蕉树在宁夏“安家”，这得益于大棚温控技术。兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的电热器，其内部简化电路图如图乙所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2均为电热丝，R1=200Ω，R2=100Ω，线圈电阻不计。闭合开关S1，电磁铁的上端为______极；加热时，工作电路的总功率是______W。 【答案】 N 726 【详解】[1]由安培定则可知，右手握住螺线管，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向指向N极，故电磁继电器中电磁铁上端为N极，下端是S极。 [2]闭合开关S1、S2，当衔铁没有被电磁铁吸引时，电热丝R1、R2并联，此时工作电路的总电阻最小，由可知，工作电路的总功率最大，处于加热状态；加热时，电热丝R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，工作电路的总功率 11.（25-26九年级下·贵州黔东南）某学校科技小组为杜绝餐饮浪费的行为，为学校餐厅设计了如图所示的电路，控制电路的电源电压不变，R0为定值电阻，R1为压敏电阻，其阻值随压力增大而变小。学生就餐完毕将剩余食物和餐盘放到称重盘称重，若剩余食物和餐盘的总质量达到或超过限定值，报警器发出报警声，若未达到限定值则绿灯亮。（称重盘的质量和电磁铁线图的电阻忽略不计） （1）请简述该电路的工作原理。 （2）控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，若还想在原限定值时报警，需要怎样调整R0的阻值？ 【答案】（1）闭合开关S，电磁铁具有磁性，当称重盘所受压力增大时，电磁铁磁性增强，当压力增大到一定值时，电磁铁将衔铁吸下，衔铁与静触点B接触，报警器报警；（2）在原限定值时报警，压敏电阻R1阻值不变，控制电路中的电流不变，由于电源电压减小，故电路中总电阻应减小，则需要将电阻R0的阻值调小 【详解】（1）略。 （2）略。 12.（25-26九年级下·河南信阳）如图甲是某智能充电桩内部过热保护电路图，其中控制电路电源电压为12V、感温探头R1的电阻与温度t的关系如图乙所示，定值电阻R0的电阻为30Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路电源电压恒为220V，充电桩核心模块等效为用电器，正常工作时的电功率为4400W。当控制电路电流I控≥0.3A时，继电器衔铁被吸下；当I控≤0.2A时，衔铁弹起，触点B与A接通。闭合开关S1后，试问： (1)电磁铁的上端为_____（填“N”或“S”）极。充电时，充电桩内部过热主要是由于电流的_______引起的。 (2)充电桩正常充电30分钟，消耗电能多少度？ (3)当充电头温度升高至多少摄氏度时，充电桩停止充电？ (4)将定值电阻R0替换为滑动变阻器，若调整为55℃时启动充电装置开始充电，则滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。 【答案】(1) N 热效应 (2)2.2度 (3)70°C (4)25Ω 【分析】本题重点考查电磁继电器、欧姆定律、电功率等知识点。 【详解】（1）由图可知，电流从电磁铁上端流入，下端流出，根据安培定则，螺线管下端为S极，上端为N极。 充电时电流通过导体会将电能转化为内能，使温度升高，该现象是电流的热效应。 （2）充电桩正常充电30分钟，消耗电能为 （3）充电桩停止充电时，继电器衔铁被弹起，控制电流刚好达到，控制电路电源电压，控制电路中总电阻 串联电路总电阻等于各电阻之和，已知，因此 由图乙可知，对应温度为，因此温度升高至时充电桩停止充电。 （4）由图乙可知，时，时，随温度线性变化，可得变化率 因此时， 启动充电，继电器衔铁被吸下，临界点电流，总电阻 滑动变阻器接入阻值 因此滑动变阻器的最大阻值应不小于 ～中考热点（必做）～ 13.（25-26九年级下·河南开封）随着生活水平的不断提高，小明家购置了一台智能扫地机器人（如图甲），它可以自动寻找灰尘清扫，图乙为其部分工作原理图，灰尘识别器可以根据灰尘的多少控制电路中的电流大小，下表为其部分参数（g取10N/kg），请解答： 工作电路电压 12V 电池总容量 5000mA·h 额定功率 30W 整机质量 2kg 与地面总接触面积 10cm2 (1)图乙中的电磁铁利用了电流的___________效应，其上端是___________极； (2)静止在水平地面上的扫地机器人对地面的压强； (3)扫地机器人正常工作时工作电路中的电流； (4)扫地机器人充满电后最多工作的时间。 【答案】(1) 磁 N (2) (3)2.5A (4)2h 【详解】（1）电磁铁利用了电流的磁效应；图中电流从电磁铁上端流入、下端流出，根据安培定则，因此上端是N极。 （2）机器人的重力 对地面的压力 接触面积 压强 （3）由得电流 （4）电池总容量 电池储存的电能 由得工作时间 14.（25-26九年级下·山东济南）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。 【答案】(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 15.（25-26九年级下·内蒙古赤峰）聪聪与同学们设计了一种自动蓄水装置，如下图甲所示；力敏电阻固定不动，下方悬挂一圆柱体（其位置不随水面变化），柱形物体底面距容器底50cm。闭合开关，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当水位达到设定高度时，水泵自动停止注水（柱形物未完全浸入）。控制电路电源电压为6V，电阻箱连入阻值为，力敏电阻阻值与拉力的关系如图乙所示，柱形物体的质量为1.5kg，底面积为，当线圈中电流时，衔铁被释放，忽略线圈电阻。（）求： (1)柱形物体的重力； (2)水位达到设定高度时，柱形物体浸入水中的体积； (3)当电阻箱的电阻调至（其它条件不变），水箱底部所受水的最大压强。 【答案】(1)15N； (2)9×10-4m3； (3)1.2×104Pa 【详解】（1）柱形物体的重力 （2）水位到达时，控制电路电流，控制电路总电阻 忽略线圈电阻，由串联电路的电阻关系可知，力敏电阻R1的阻值 由图乙可知，所受拉力为，柱形物体所受浮力 由阿基米德原理可得，柱形物体浸入水中的体积 （3）其它条件不变，当时， 由图乙可知拉力为，则柱形物体所受浮力 柱形物体排开水的体积 柱形物体浸入水中的深度 容器中水的最大深度 水箱底部所受水的最大压强 16.（25-26九年级下·山东济宁）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。 【答案】(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 ～近年新题型（选做）～ 17.（25-26九年级下·河南洛阳）小洛用光敏电阻、电磁继电器设计了如图所示的“太阳能路灯控制装置”。白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流大于0.1A时，电磁铁吸引衔铁，LED灯所在电路接通，蓄电池给LED灯供电。该装置控制电路电源电压为3V，定值电阻阻值为10Ω，电磁铁线圈电阻不计。 (1)定值电阻的作用是________；要实现设计目的，光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而________。 (2)光敏电阻R接入电路中的阻值是多少时，LED灯开始发光？ (3)若太阳能电池板平均每天可接收的太阳辐射能量为，光电转换效率为20%，则该太阳能电池板一天储存的电能可供5W的LED灯正常工作多长时间。 (4)若将更换为阻值更大的电阻，相同情况下可________（填“延长”或“缩短”）LED路灯发光时间。 【答案】(1) 保护电路 增大 (2)20Ω (3)20h (4)缩短 【详解】（1）在控制电路中，定值电阻与光敏电阻串联，其作用是保护电路，防止当光敏电阻阻值过小时，电路中电流过大而损坏元件。 傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流大于时，电磁铁吸引衔铁，LED灯所在电路接通。控制电路电源电压恒定，根据欧姆定律，电流增大意味着总电阻减小。因与串联（）且阻值不变，故光敏电阻的阻值随光照强度减弱而减小，那么光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而增大。 （2）已知控制电路电源电压，定值电阻，LED灯开始发光时，控制电路电流。根据欧姆定律，可先计算出此时控制电路的总电阻 根据串联电路电阻的规律可得光敏电阻接入电路中的阻值为 （3）已知太阳能电池板平均每天可接收的太阳辐射能量为 光电转换效率为，则一天储存的电能 已知LED灯的功率，根据，可得工作时间 （4）若将更换为阻值更大的电阻，在相同光照强度下，电路总电阻增大，根据欧姆定律，电路中电流减小。要使电磁铁中电流达到吸引衔铁，需要光照强度更弱，即LED路灯会更晚亮起，更早熄灭，所以相同情况下可缩短LED路灯发光时间。 18.（25-26九年级下·河北沧州）小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示，电路中的光控开关在接收到红光照射时会自动闭合，否则处于断开状态。压敏电阻安装在车辆停止线外，电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω，通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6V。 (1)当记录器拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯将___________（选填“发光”或“熄灭”）。图甲中线圈下端的磁极是___________（选填“N”或“S”）极。 (2)由图乙可知，当车辆的压力为4000N时，压敏电阻阻值为___________。当压力增大时，压敏电阻阻值将___________（选填“增大”“减小”或“不变”），继电器的磁性将___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 (3)小明分析发现，当质量小于400kg的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时，该记录器能够拍照记录，应使电磁铁的磁性___________（选填“增强”或“减弱”），改进措施是___________。 【答案】(1) 熄灭 N (2) 90 减小 增强 (3) 增强 增大电源电压或增加电磁铁线圈的匝数 【详解】（1）[1]当记录器拍摄闯红灯的机动车时，光控开关闭合，压敏电阻阻值减小，电路中电流增大，继电器线圈产生磁性吸引衔铁，使工作电路中的指示灯熄灭。 [2]根据右手螺旋定则，图甲中线圈下端的磁极是N极。 （2）[1][2][3]由图乙可知，当车辆的压力为时，压敏电阻阻值为。当压力增大时，压敏电阻阻值将减小，导致电路中电流增大，继电器的磁性将增强。 （3）[1][2]为了使质量小于的车辆闯红灯时记录器能够拍照记录，可以增大电源电压或增加电磁铁线圈的匝数，以增强继电器的磁性。 15 学科网（北京）股份有限公司 $