浙教版科学八下第一章 电磁继电器专题训练
一、解答题
1．（2019八下·丽水月考）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的压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10欧，通过的电流达到0.06安时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6伏。（g取10牛/千克)
（1）当拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯 （填“发光”或“熄灭”）。
（2）分析发现，当质量小于多少千克的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录（写出计算过程）。
（3）若要使质量小一些的汽车闯红灯，该记录器能够拍照记录，请写出改进措施并说明理由。
2．（2020·平湖模拟）嘉兴海绵城市建设功能初现，学校科学兴趣小组设计了如图所示的市政自动排水装置模型。控制电路由额定电压6V，最大容量为6Ah的蓄电池供电，蓄电池用某型太阳能电板充电。R0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：BO=3：1。(压板、杠杆和硬质连杆的质量、电磁铁线圈电阻及红绿指示灯功率忽略不计)
（1）电路要求在水位上升到一定值时电磁铁吸引衔铁，红灯亮，排水泵工作。压敏电阻阻值随压力增大而 。(选填“增大”或“减小”)
（2）当硬质连杆对杠杆A点压力为90N时，杠杆对压敏电阻的压力是多少？
（3）如果设定电磁铁线圈吸引衔铁的电流为30mA，压敏电阻阻值为80欧。定值电阻R0的阻值是多少？
（4）该型太阳能电板的光电转化率接近20%。要求在2h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的太阳能电板的面积至少为多少？(太阳能每秒钟辐射到每平方米地面上按1×103J计算)
3．（2017·杭州）图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
4．（2020八下·慈溪期末）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等原件设计了一个汽车超载自动报警器，如图甲所示。他为了解决这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω，求：(g取10N/kg)
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯 （选填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大
（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大
5．（2019八下·绍兴期中）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U1=9V的电源.电磁继电器（线圈电阻不计）.滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0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60mA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R1两端的电压会 （选填“变大”.“变小”或“不变”）；
（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”）。
（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，恒温箱内的温度是多少
6．（2019八下·嵊州期末）电梯为居民出入带来很大的便利。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，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发声报警，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U=6伏，保护电阻R1=190欧，置于电梯下方的压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重3000牛，电磁铁线圈的阻值为10欧。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性将 。
（2）电梯空载时，通过电磁铁线圈的电流大小为多少安？
（3）若电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好能被吸下使K与B接触，电铃发出警报声，则该电梯内最多可乘质量为60千克的乘客几人？
7．（2018·浙江模拟）我国目前的动车上均安装了烟雾报警器，一旦有吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后，自行设计了一只“烟雾报警器”，电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路：当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
（1）根据报警器的工作原理判断，电铃应接在 （填“甲”或“乙”）处。
（2）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，写出光敏电阻的阻值R与光强E的关系式为：R= 。
（3）闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上
（4）若要提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），你提出的改进建议是什么 （只要写出一种）
8．图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
甲 乙
（1）从图甲中可得50 ℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100 ℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
答案解析部分
1．【答案】（1）熄灭
（2）解：当电路电流为0.06A时，总电阻为：；这时压敏电阻的阻值：；查表可知，这时压力F=4×103N；这时汽车的质量为： 。
（3）提高电源电压（或增加线圈匝数或在压敏电阻两端并联一电阻）；
因为质量小一些的汽车对地面压力减小，使总电阻变大；
根据欧姆定律I= ，在总电压不变时，电阻增大，电流会减小，达不到0.06安；
电磁铁磁性减弱而不能吸引衔铁使工作电路无法拍照。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）指示灯和电控照相机各在一条通路，且电磁铁的触点只有一个，接通指示灯就不能接通照相机，据此解答；
（2）首先根据
计算出总电阻，然后根据
计算出压敏电阻的阻值，最后从乙图中找到对应的压力F，利用公式
计算车辆的质量；
（3）汽车的质量越小，压力就越小，压敏电阻的阻值就变大，总电流变小，电磁铁的磁性减小；要使记录器能拍照，可从增大电磁铁磁性的角度思考措施。
【解答】（1） 当拍摄闯红灯的机动车时， 电磁铁将衔铁吸引下来，接通电控照相机拍照，而指示灯电路被切断，因此它是熄灭的；
（2）当电路电流为0.06A时，
总电阻为：
；
这时压敏电阻的阻值：
；
查表可知，这时压力F=4×103N；
这时汽车的质量为：
。
（3）
汽车的质量越小，压力就越小，压敏电阻的阻值就变大，总电流变小，电磁铁的磁性减小；要使记录器能拍照，必须增大电磁铁的磁性；
①增大电源电压，从而增大电流，增强磁性；
②增加电磁铁线圈匝数增强磁性。
故答案为：（1）熄灭；（2）400kg；（3）同解析
2．【答案】（1）减小
（2）FA×OA=FB×OB FB=FA×OA/OB=90N×4=360N
（3）R总= = =200Ω R0=R总-R=200Ω-80Ω=120Ω
（4）1×103J×S×2×3600s×20%=6V×6A×3600s S=9.0×10-2m2
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁力大小与电流大小有关。正常情况下，通过的电流较小，电磁铁不能将衔铁吸下来。当水位上升时，浮筒排开水的体积增大，那么它受到的浮力增大，那么杠杆上A点向上的支持力增大。根据杠杆的平衡条件可知，B点对压敏电阻的压力增大，此时电流增大，电阻变小，电磁铁磁力增大，将衔铁吸下来接通排水泵工作，据此分析即可。
（2）根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
（3）首先根据 计算出总电阻，然后根据串联电路 R0=R总-R 计算定值电阻的阻值；
（4）蓄电池充满电储藏的电能W=UIt，而太阳能电池板转化成的电能= 1×103J ×电池板的面积×时间×20%，将二者连接成一个方程，计算出即可。
3．【答案】（1）90
（2）A、B端
（3）由图可知，100℃时，R=50Ω控制电路电流I= =6V，150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA
∴恒温箱加热器处于不加热状态
（4）变大
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值； （2）当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，所以加热器的电路要与AB相连； （3）当恒温箱内的温度保持 100℃，据甲图可知此时电阻R 大小，而后结合欧姆定律计算电流，与28mA比较即可；（4）据题目中“当线圈中电流大于或等于2 8毫安时，继电器的衔铁被吸合”分析即可判断；
【解答】（1）分析图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；
（2）A、B当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端；
（3）由图可知，100℃时，R=50Ω，控制电路电流I= =6V，150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA，
∴恒温箱加热器处于不加热状态；
（4）据题意可知，“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个电阻后，电路电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路达到28mA时所用的时间会更长，故可知，保温箱的加热时间会更长，故保温箱内的温度会更高。
故答案为：（1）90；（2）恒温箱的加热器应接在A、B端；（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态；（4）变大；
4．【答案】（1）L2
（2）解：当R＝0Ω，要使报警器报警，输出电压最小，
∵I＝ ，
∴最小输出电压：U0＝IR线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V，
由图象可知，此时压力传感器受到的压力：
F′＝0.8×105N＝8×104N。
（3）解：车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U＝1V，
∵I＝ ，
∴电路总电阻：R总＝ ＝50Ω，
电阻R的阻值：R＝R总﹣R线圈＝50Ω﹣20Ω＝30Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，压力传感器输出的电压随压力的增大而增大，因此当压力增大到一定程度时，通过电磁铁的电流大于20mA时，电磁铁将衔铁吸下来，接通L2所在的电路而报警；
（2）当电阻为0时，电路里只有电磁铁的线圈电阻，根据U0＝IR线圈计算出此时压力传感器输出的最小电压，再根据乙图确定此时受到的压力即可；
（3）首先根据F=G=mg计算出车对地面的压力，然后根据乙图确定此时的输出电压，再根据计算出此时的总电阻，最后根据R＝R总﹣R线圈计算即可。
5．【答案】（1）
（2）变小
（3）变大
（4）50摄氏度
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据恒温箱的工作过程判断工作电路部分两个线头与哪两个触点相接；
（2）在串联电路中，电压与电阻成正比，即电阻越大，它两端的电压越大；根据乙图判断升温时热敏电阻R1的阻值变化，然后判断它两端电压变化；
（3）衔铁被电磁铁吸引下落切断工作电路，是需要一个固定大小的力的，即控制电路部分的临界电流大小不变，据此判断总电阻的变化，最后根据热敏电阻的阻值变化判断变阻器的阻值变化；
（4）首先根据计算出这时电路的总电阻，然后根据计算出热敏电阻的阻值，最后根据乙图判断恒温箱的温度即可。
【解答】（1）当电磁继电器中的电流小于60mA时，电磁铁对衔铁的引力小，衔铁不能被吸引下来，这时上面两个触点相接，工作电路部分正常工作，因此将工作电路的两个线头与衔铁上面的两个触点相接即可。如下图：
（2）根据乙图可知，在升温的过程中，热敏电阻R1的阻值变小。变阻器R2和R1串联，根据串联电路中电压分配规律可知，电阻R1两端的电压会变小；
（3）恒温箱控制电路的临界电流保持60mA不变，那么控制电路的总电阻保持不变；如果设定的温度升高，这时热敏电阻的阻值变小，根据R2=R总-R1可知，变阻器接入电路的阻值变大；
（4）当电磁继电器中的电流等于60mA时，
电路的总电阻为：；
这时热敏电阻的阻值为：；
据乙图可知，这时热敏电阻的温度是50℃。
故答案为：（1）同解析；（2）变小；（3）变大；（4）50℃
6．【答案】（1）增强
（2） 当电梯空载时，压力为3000N，这时压敏电阻的阻值为1000Ω，
这时串联电路的总电阻为：R总=R1+R2+R线=190Ω+1000Ω+10Ω=1200Ω；
这时通过电磁铁线圈的电流为：；
（3）报警时控制电路总电阻R总=300欧，R2=100欧，
查图可知F=10000牛，最多可乘人的重量为7000牛，最多可乘11人
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据乙图判断压力增大时压敏电阻R2的阻值变化，然后根据欧姆定律判断控制电流大小变化，最后判断电磁铁磁性的变化；
（2）当电梯空载时，压力为电梯的自重，根据乙图确定压敏电阻的阻值，然后根据R总=R1+R2+R线计算出串联电路的总电阻，最后根据欧姆定律计算出通过电磁铁线圈的电流；
（3）首先根据欧姆定律计算出电流为20mA时电路的总电阻，然后根据R2=R总-R1-R线计算出压敏电阻的阻值，接下来根据乙图判断压敏电阻受到的压力，根据G总=F-G电梯计算出乘客的总重力，最后根据计算出乘客的人数。
【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，电阻R2的阻值变小，那么控制电路的总电阻变小，总电流变大，即电磁铁的磁性变强；
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，
总电阻为：；
压敏电阻的阻值2=R总-R1-R线=300Ω-190Ω-10Ω=100Ω；
根据乙图可知，这时受到的压力为10×103N；
那么电梯内乘客的总重力为：G总=F-G电梯=10×103N-3000N=7000N；
一个乘客的重力为：G人=m人g=60kg×10N/kg=600N；
电梯内乘客的人数最多为：。
7．【答案】（1）甲
（2）R=36/E
（3）解：I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω
R光=R总-15Ω=9Ω
E=36/R光=4cd
（4）解： 在控制电路中串联一个合适的定值电阻（其它条件不变）；或降低电源电压 或将电磁铁水平向左移适当距离等.
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用；欧姆定律是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；
【解答】（1）、当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，光敏电阻增大到一定值，根据电阻的串联，左边的工作电路的总电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变小，衔铁在弹簧弹力的作用下与上面的静触点接触，工作电路接通，电铃报警，电铃应接在甲处；
（2）、根据表格中的数据知 ER =36；故关系为：R=36/E；
（3）、当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合；所以计算时用电流为250mA来计算；
I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω
R光=R总-15Ω=9Ω
E=36/R光=4cd；
故答案为：4；
（4）、提高该烟雾报警器的灵敏度，就是让衔铁再烟少的时候也被吸下来；而烟越少，光照强度越大，电阻越小，电流越大，磁性越强，所以降低电源电压或串联一个定值电阻均可；
故答案为：（1）、甲；（2）、R=36/E；（3）、 I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω， R光=R总-15Ω=9Ω， E=36/R光=4cd；（4）、降低电源电压或串联一个定值电阻均可；
8．【答案】（1）90
（2）答：当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与A、B部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应将恒温箱内的加热器接在A、B 端。
（3）答：当温度达到100 ℃时，据甲图可知，此时热敏电阻的阻值是50欧，继电器线圈的电阻为150欧，所以该电路的电流是I＝ ＝0.03安＝30毫安，大于28毫安，继电器的衔铁被吸合故恒温箱加热器不处于工作状态。
（4）变大
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。根据欧姆定律,计算通过闭合回路的电流。
【解答】（1）根据甲图的曲线可得50 ℃时热敏电阻的阻值为90；
（2）当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与A、B部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应将恒温箱内的加热器接在A、B端；
（3）当温度达到100 ℃时，热敏电阻的阻值是50，继电器线圈的电阻为150，电路的电流 ，大于28mA，继电器的衔铁被吸合，恒温箱加热器不处于工作状态；
（4）根据题意可知，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，即恒温箱停止工作，若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，控制电路的电流减小，控制电路达到28mA时所用的时间更长，因此保温箱加热的时间延长，所控制的恒温箱内的最高温度将变大；
故答案为：（1）90；（2）A、B端；（3）恒温加热器处于不工作状态；（4）变大。
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一、解答题
1．（2019八下·丽水月考）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的压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10欧，通过的电流达到0.06安时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6伏。（g取10牛/千克)
（1）当拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯 （填“发光”或“熄灭”）。
（2）分析发现，当质量小于多少千克的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录（写出计算过程）。
（3）若要使质量小一些的汽车闯红灯，该记录器能够拍照记录，请写出改进措施并说明理由。
【答案】（1）熄灭
（2）解：当电路电流为0.06A时，总电阻为：；这时压敏电阻的阻值：；查表可知，这时压力F=4×103N；这时汽车的质量为： 。
（3）提高电源电压（或增加线圈匝数或在压敏电阻两端并联一电阻）；
因为质量小一些的汽车对地面压力减小，使总电阻变大；
根据欧姆定律I= ，在总电压不变时，电阻增大，电流会减小，达不到0.06安；
电磁铁磁性减弱而不能吸引衔铁使工作电路无法拍照。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）指示灯和电控照相机各在一条通路，且电磁铁的触点只有一个，接通指示灯就不能接通照相机，据此解答；
（2）首先根据
计算出总电阻，然后根据
计算出压敏电阻的阻值，最后从乙图中找到对应的压力F，利用公式
计算车辆的质量；
（3）汽车的质量越小，压力就越小，压敏电阻的阻值就变大，总电流变小，电磁铁的磁性减小；要使记录器能拍照，可从增大电磁铁磁性的角度思考措施。
【解答】（1） 当拍摄闯红灯的机动车时， 电磁铁将衔铁吸引下来，接通电控照相机拍照，而指示灯电路被切断，因此它是熄灭的；
（2）当电路电流为0.06A时，
总电阻为：
；
这时压敏电阻的阻值：
；
查表可知，这时压力F=4×103N；
这时汽车的质量为：
。
（3）
汽车的质量越小，压力就越小，压敏电阻的阻值就变大，总电流变小，电磁铁的磁性减小；要使记录器能拍照，必须增大电磁铁的磁性；
①增大电源电压，从而增大电流，增强磁性；
②增加电磁铁线圈匝数增强磁性。
故答案为：（1）熄灭；（2）400kg；（3）同解析
2．（2020·平湖模拟）嘉兴海绵城市建设功能初现，学校科学兴趣小组设计了如图所示的市政自动排水装置模型。控制电路由额定电压6V，最大容量为6Ah的蓄电池供电，蓄电池用某型太阳能电板充电。R0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：BO=3：1。(压板、杠杆和硬质连杆的质量、电磁铁线圈电阻及红绿指示灯功率忽略不计)
（1）电路要求在水位上升到一定值时电磁铁吸引衔铁，红灯亮，排水泵工作。压敏电阻阻值随压力增大而 。(选填“增大”或“减小”)
（2）当硬质连杆对杠杆A点压力为90N时，杠杆对压敏电阻的压力是多少？
（3）如果设定电磁铁线圈吸引衔铁的电流为30mA，压敏电阻阻值为80欧。定值电阻R0的阻值是多少？
（4）该型太阳能电板的光电转化率接近20%。要求在2h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的太阳能电板的面积至少为多少？(太阳能每秒钟辐射到每平方米地面上按1×103J计算)
【答案】（1）减小
（2）FA×OA=FB×OB FB=FA×OA/OB=90N×4=360N
（3）R总= = =200Ω R0=R总-R=200Ω-80Ω=120Ω
（4）1×103J×S×2×3600s×20%=6V×6A×3600s S=9.0×10-2m2
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁力大小与电流大小有关。正常情况下，通过的电流较小，电磁铁不能将衔铁吸下来。当水位上升时，浮筒排开水的体积增大，那么它受到的浮力增大，那么杠杆上A点向上的支持力增大。根据杠杆的平衡条件可知，B点对压敏电阻的压力增大，此时电流增大，电阻变小，电磁铁磁力增大，将衔铁吸下来接通排水泵工作，据此分析即可。
（2）根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
（3）首先根据 计算出总电阻，然后根据串联电路 R0=R总-R 计算定值电阻的阻值；
（4）蓄电池充满电储藏的电能W=UIt，而太阳能电池板转化成的电能= 1×103J ×电池板的面积×时间×20%，将二者连接成一个方程，计算出即可。
3．（2017·杭州）图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】（1）90
（2）A、B端
（3）由图可知，100℃时，R=50Ω控制电路电流I= =6V，150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA
∴恒温箱加热器处于不加热状态
（4）变大
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值； （2）当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，所以加热器的电路要与AB相连； （3）当恒温箱内的温度保持 100℃，据甲图可知此时电阻R 大小，而后结合欧姆定律计算电流，与28mA比较即可；（4）据题目中“当线圈中电流大于或等于2 8毫安时，继电器的衔铁被吸合”分析即可判断；
【解答】（1）分析图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；
（2）A、B当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端；
（3）由图可知，100℃时，R=50Ω，控制电路电流I= =6V，150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA，
∴恒温箱加热器处于不加热状态；
（4）据题意可知，“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个电阻后，电路电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路达到28mA时所用的时间会更长，故可知，保温箱的加热时间会更长，故保温箱内的温度会更高。
故答案为：（1）90；（2）恒温箱的加热器应接在A、B端；（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态；（4）变大；
4．（2020八下·慈溪期末）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等原件设计了一个汽车超载自动报警器，如图甲所示。他为了解决这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω，求：(g取10N/kg)
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯 （选填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大
（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大
【答案】（1）L2
（2）解：当R＝0Ω，要使报警器报警，输出电压最小，
∵I＝ ，
∴最小输出电压：U0＝IR线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V，
由图象可知，此时压力传感器受到的压力：
F′＝0.8×105N＝8×104N。
（3）解：车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U＝1V，
∵I＝ ，
∴电路总电阻：R总＝ ＝50Ω，
电阻R的阻值：R＝R总﹣R线圈＝50Ω﹣20Ω＝30Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，压力传感器输出的电压随压力的增大而增大，因此当压力增大到一定程度时，通过电磁铁的电流大于20mA时，电磁铁将衔铁吸下来，接通L2所在的电路而报警；
（2）当电阻为0时，电路里只有电磁铁的线圈电阻，根据U0＝IR线圈计算出此时压力传感器输出的最小电压，再根据乙图确定此时受到的压力即可；
（3）首先根据F=G=mg计算出车对地面的压力，然后根据乙图确定此时的输出电压，再根据计算出此时的总电阻，最后根据R＝R总﹣R线圈计算即可。
5．（2019八下·绍兴期中）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U1=9V的电源.电磁继电器（线圈电阻不计）.滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0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60mA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R1两端的电压会 （选填“变大”.“变小”或“不变”）；
（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”）。
（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，恒温箱内的温度是多少
【答案】（1）
（2）变小
（3）变大
（4）50摄氏度
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据恒温箱的工作过程判断工作电路部分两个线头与哪两个触点相接；
（2）在串联电路中，电压与电阻成正比，即电阻越大，它两端的电压越大；根据乙图判断升温时热敏电阻R1的阻值变化，然后判断它两端电压变化；
（3）衔铁被电磁铁吸引下落切断工作电路，是需要一个固定大小的力的，即控制电路部分的临界电流大小不变，据此判断总电阻的变化，最后根据热敏电阻的阻值变化判断变阻器的阻值变化；
（4）首先根据计算出这时电路的总电阻，然后根据计算出热敏电阻的阻值，最后根据乙图判断恒温箱的温度即可。
【解答】（1）当电磁继电器中的电流小于60mA时，电磁铁对衔铁的引力小，衔铁不能被吸引下来，这时上面两个触点相接，工作电路部分正常工作，因此将工作电路的两个线头与衔铁上面的两个触点相接即可。如下图：
（2）根据乙图可知，在升温的过程中，热敏电阻R1的阻值变小。变阻器R2和R1串联，根据串联电路中电压分配规律可知，电阻R1两端的电压会变小；
（3）恒温箱控制电路的临界电流保持60mA不变，那么控制电路的总电阻保持不变；如果设定的温度升高，这时热敏电阻的阻值变小，根据R2=R总-R1可知，变阻器接入电路的阻值变大；
（4）当电磁继电器中的电流等于60mA时，
电路的总电阻为：；
这时热敏电阻的阻值为：；
据乙图可知，这时热敏电阻的温度是50℃。
故答案为：（1）同解析；（2）变小；（3）变大；（4）50℃
6．（2019八下·嵊州期末）电梯为居民出入带来很大的便利。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，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发声报警，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U=6伏，保护电阻R1=190欧，置于电梯下方的压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重3000牛，电磁铁线圈的阻值为10欧。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性将 。
（2）电梯空载时，通过电磁铁线圈的电流大小为多少安？
（3）若电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好能被吸下使K与B接触，电铃发出警报声，则该电梯内最多可乘质量为60千克的乘客几人？
【答案】（1）增强
（2） 当电梯空载时，压力为3000N，这时压敏电阻的阻值为1000Ω，
这时串联电路的总电阻为：R总=R1+R2+R线=190Ω+1000Ω+10Ω=1200Ω；
这时通过电磁铁线圈的电流为：；
（3）报警时控制电路总电阻R总=300欧，R2=100欧，
查图可知F=10000牛，最多可乘人的重量为7000牛，最多可乘11人
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据乙图判断压力增大时压敏电阻R2的阻值变化，然后根据欧姆定律判断控制电流大小变化，最后判断电磁铁磁性的变化；
（2）当电梯空载时，压力为电梯的自重，根据乙图确定压敏电阻的阻值，然后根据R总=R1+R2+R线计算出串联电路的总电阻，最后根据欧姆定律计算出通过电磁铁线圈的电流；
（3）首先根据欧姆定律计算出电流为20mA时电路的总电阻，然后根据R2=R总-R1-R线计算出压敏电阻的阻值，接下来根据乙图判断压敏电阻受到的压力，根据G总=F-G电梯计算出乘客的总重力，最后根据计算出乘客的人数。
【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，电阻R2的阻值变小，那么控制电路的总电阻变小，总电流变大，即电磁铁的磁性变强；
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，
总电阻为：；
压敏电阻的阻值2=R总-R1-R线=300Ω-190Ω-10Ω=100Ω；
根据乙图可知，这时受到的压力为10×103N；
那么电梯内乘客的总重力为：G总=F-G电梯=10×103N-3000N=7000N；
一个乘客的重力为：G人=m人g=60kg×10N/kg=600N；
电梯内乘客的人数最多为：。
7．（2018·浙江模拟）我国目前的动车上均安装了烟雾报警器，一旦有吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后，自行设计了一只“烟雾报警器”，电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路：当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
（1）根据报警器的工作原理判断，电铃应接在 （填“甲”或“乙”）处。
（2）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，写出光敏电阻的阻值R与光强E的关系式为：R= 。
（3）闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上
（4）若要提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），你提出的改进建议是什么 （只要写出一种）
【答案】（1）甲
（2）R=36/E
（3）解：I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω
R光=R总-15Ω=9Ω
E=36/R光=4cd
（4）解： 在控制电路中串联一个合适的定值电阻（其它条件不变）；或降低电源电压 或将电磁铁水平向左移适当距离等.
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用；欧姆定律是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；
【解答】（1）、当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，光敏电阻增大到一定值，根据电阻的串联，左边的工作电路的总电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变小，衔铁在弹簧弹力的作用下与上面的静触点接触，工作电路接通，电铃报警，电铃应接在甲处；
（2）、根据表格中的数据知 ER =36；故关系为：R=36/E；
（3）、当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合；所以计算时用电流为250mA来计算；
I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω
R光=R总-15Ω=9Ω
E=36/R光=4cd；
故答案为：4；
（4）、提高该烟雾报警器的灵敏度，就是让衔铁再烟少的时候也被吸下来；而烟越少，光照强度越大，电阻越小，电流越大，磁性越强，所以降低电源电压或串联一个定值电阻均可；
故答案为：（1）、甲；（2）、R=36/E；（3）、 I=250mA=0.25A，R总=U/I=6V/0.25A=24Ω， R光=R总-15Ω=9Ω， E=36/R光=4cd；（4）、降低电源电压或串联一个定值电阻均可；
8．图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
甲 乙
（1）从图甲中可得50 ℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100 ℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】（1）90
（2）答：当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与A、B部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应将恒温箱内的加热器接在A、B 端。
（3）答：当温度达到100 ℃时，据甲图可知，此时热敏电阻的阻值是50欧，继电器线圈的电阻为150欧，所以该电路的电流是I＝ ＝0.03安＝30毫安，大于28毫安，继电器的衔铁被吸合故恒温箱加热器不处于工作状态。
（4）变大
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。根据欧姆定律,计算通过闭合回路的电流。
【解答】（1）根据甲图的曲线可得50 ℃时热敏电阻的阻值为90；
（2）当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与A、B部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应将恒温箱内的加热器接在A、B端；
（3）当温度达到100 ℃时，热敏电阻的阻值是50，继电器线圈的电阻为150，电路的电流 ，大于28mA，继电器的衔铁被吸合，恒温箱加热器不处于工作状态；
（4）根据题意可知，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，即恒温箱停止工作，若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，控制电路的电流减小，控制电路达到28mA时所用的时间更长，因此保温箱加热的时间延长，所控制的恒温箱内的最高温度将变大；
故答案为：（1）90；（2）A、B端；（3）恒温加热器处于不工作状态；（4）变大。
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