2023－2024学年人教版九年级物理计算题分项选编：第20章 电与磁计算题（含解析）

第20章 电与磁 计算题
1．汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U－t和I－t图象如图1。
（1）求0.5s到1s，电动机M所消耗的电能；
（2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω。若通过M的电流为200A，持续2s，求此过程a产生的热量；
（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3，A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接。
2．某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理，设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根规格均为“220V 1100W”电热丝R1和R2，电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V，定值电阻R0阻值为60Ω，放置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S，当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开。电磁铁、线圈等电阻忽略不计。
（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为多少？
（2）某次工作过程中，工作电路处于高温挡工作30分钟后，衔铁被吸下。该过程中，工作电路共消耗电能多少焦？
（3）为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现，请在图丙所示虚框内完善改进后的温控电路，并标明滑动变阻器的调节范围。
　
3．(1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力，通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F= ,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T=1；
(2)如图，长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5Ω，当电源电压为2V，弹簧恰好不伸长，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？( )
4．如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1＝6V，指示灯L的额定电压UL＝2.5V，定值电阻R0＝350Ω；控制电路电源电压U2＝1.5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化如图乙所示，D、E、F为动静触点上的三个接线柱，当含有内置小磁铁的窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂呜器发出警报声。
(1)按要求连接好电路；
(2)将窗户移到A点时，窗户关闭，闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率；（写下计算过程）
(3)已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警，现移动滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈阻值忽略不计）
5．小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大．电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω．
（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值．
（2）求该电加热器处于加热挡时的电功率．
（3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值．
6．硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示．某展览厅（如图1所示）为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10Ω，当电流达到0.06A时能吸合衔铁．已知电源电压U1＝12V，U2＝220V，则：
（1）图2中R随光照强度E变大而 （选填“增大”或“减小”）．
（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能 kW h．
（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较 （选填“大”或“小”）的R0．
（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值 ．
7．小丽同学在学完电学后，设计了一个保温箱电路，如图所示，图中的A 为温度传感器(达到设定温度时，它自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路，它的作用相当于开关)，S为温度档位设定开关，她设定了三个档：40℃ 、50℃ 、60℃ ，加热功率分别为45 W、72 W 、90W ．电源电压是36 V，且保持不变，R1、R2、R3都是发热体．
(1)当S拨至位置1时，加热功率是多少 R1的阻值是多少
(2)S拨至位置3时，电路中的电流是多少
(3)当S拨至位置2时，请你列出与此时电路有关的两个未知物理量并解答．
8．如图所示是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表1所示。继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边控制电路的电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
表1
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 120 390 360 330 300
表2
电源 220V 50Hz 额定功率： 制冷2200W 制热2800W 质量 10kg
（1）请通过计算说明空调的启动温度是多少℃？
（2）为将空调的启动温度改为30℃请说出一个调节的方法？
（3）若空调的铭牌如表2所示，设夏季时空调每天以额定功率工作6h，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？
（4）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，晓红认为可以适当增大线圈的匝数，请你说说该方法是否可行，并说明理由？
9．如图甲所示为一种新型恒温水箱的温控电路，它由工作电路和控制电路组成。控制电路的电源电压。热敏电阻放置于恒温水箱内作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器；工作电路中的电热器上标有“220V 2100W”的字样，指示灯的规格为“6V3W”，为定值电阻。当闭合开关S时，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，衔铁只有在不小于吸引力的作用下才能被吸下。当温度不低于设定值时，衔铁被吸下，电热器停止加热，指示灯正常发光；当温度低于设定值时，衔铁弹起，电热器加热，指示灯熄灭。[电磁继电器线圈的电阻不计，]。求：
（1）为确保指示灯正常发光，定值电阻的阻值应为多大？
（2）电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为，当水温由升高到时，电热器的加热时间是多少？
（3）现设定恒温水箱的水温为，求此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
10．如图甲所示，小明设计了一种自动测量汽车油箱内油量的电路，电路由工作电路和控制电路组成。控制电路中，油量表实际上是一个选用“”量程的电压表，电源电压保持不变，是阻值为的定值电阻，当长方体油箱中有50升汽油时，油量表的指针满偏，压敏电阻接入电路的电阻与油箱中汽油的体积V的关系如图乙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计；工作电路中，a、b两处接有指示灯或定值电阻，当油量大于5升时，指示灯不发光；当油箱中的油量减小到5升时，指示灯发光，开始自动报警，提醒司机尽快加油。求：
（1）工作电路中，a处接有的电路元件是 ；
（2）控制电路的电源电压 ；
（3）当控制电路中定值电阻消耗的电功率为时，油箱中的油量 。
11．兴趣小组利用电磁继电器为家用空调设计自动制冷控制装置（如图甲所示），U1恒定为6V，电磁铁A线圈电阻R0的阻值为10Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如表乙所示。闭合S后，当控制电路线圈A中的电流等于或大于15mA时，衔铁B被吸合，受控电路的空调正常工作。求：
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）空调刚启动工作时热敏电阻R的阻值是多大？此时温度是多少℃？
（2）为节省电能，可将空调启动温度设定为30℃，则控制电路中需再串联一只多少Ω的电阻？
（3）为方便给空调自由设定不同的启动温度，请写出两种对控制电路进行改进的方案。

12．郑州大学新引进的设备需要在相对稳定的温度环境中运行，因此实验室配备了如图所示的自动控温装置。R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表一所示。已知继电器的线圈电阻R0为50Ω，左边控制电路电源电压6V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路工作。
（1）实验室设定的空调启动温度是多少℃？
（2）当实验室的温度为20℃时，电流表示数为多少mA？
（3）为了给空调设定不同的启动温度，既能比现在设定的高一些，也能比现在设定的低一些，请你提出一种可行的、调节方便的措施。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 500 450 400 340 250 150 100 80 60

13．如图所示是某温控装置的简化图，受控电路由电源和电热丝R0组成，电源电压为220V，R0=44Ω。控制电路由电源E、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关、电阻箱R和热敏电阻Rt组成，Rt的阻值随温度变化关系如表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，受控电路断开；当I≤40mA时，衔铁释放，受控电路接通。求：
温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34
Rt/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150
（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率。

14．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；R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；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；工作过程中，电源电压均保持不变；

（1）图甲中的电磁铁是根据电流的 效应做成的，电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
（4）为了使恒温箱内设定的温度降低一些，请你想出一种办法？
15．图甲是小明家空气加湿器电路的示意图。加湿装置上标有“220V，22W”字样。R1是探测空气湿度的湿敏电阻，其阻值随空气湿度变化的图像如图乙所示；R0是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源的电压U0为6V且保持不变，当空气湿度为30%时，控制电路中的电流为0.03A，当控制电路中电流为0.06A时，加湿器停止工作。
（1）电磁继电器相当于基本电路元件的 ，它是利用电流 工作的；
（2）加湿装置正常工作时的电流是多少？
（3）电磁铁线圈R0的电阻是多少？
（4）卧室内的空气湿度最大是多少？

16．某同学在研究性学习活动中，查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图甲所示，并设计了如图乙所示的温度自动控制装置。已知电磁继电器的线圈电阻为，左侧控制电路的电源电压为6V，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧发热电路就断开。发热电路电源电压，发热电阻。
（1）此温度自动控制装置能将温度最高控制在多少摄氏度？
（2）发热电路工作时，电路中的功率为多大？
（3）若想提高自动控制装置的设定温度，可以怎么做？

17．如图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到5mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，、为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。求：
（1）R1的阻值；
（2）用加热挡将1kg的水从15℃加热至40℃，用时2min，则养生壶加热效率；[]
（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，则滑动变阻器接入电路阻值R；
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，请说出一种调节的办法。

18．图甲所示是一种电加热恒温箱的工作原理电路图。恒温箱加热时定值电阻的功率为880W，控制电路电压为6V，线圈电阻为，电阻箱最大阻值为，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示，当控制电路电流达到30mA时，衔铁自动吸合，工作电路断开，停止加热。
（1）R0的电阻为多大？
（2）若恒温箱设定的温度为100℃，电阻箱R1的取值为多大？
（3）要提高恒温箱的设定温度，R1的取值应该增大还是减小？计算求出该恒温箱可设定的最高温度。

19．空气炸锅深受年轻人的喜爱，炸出的食物既美味可口，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：

（1）空气炸锅控制电路是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡位；
（2）请问R2是多少 ？
（3）若滑动变阻器阻值调到30Ω时，可以设定为用来烤土豆片的最佳温度，请问这个设定温度是多少 ？
20．某科技活动小组为学校一个体积为的热带鱼水箱设计了加热装置，内部电路结构如图所示。它包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得适宜且能控制在一定范围内的水温。其中，为滑动变阻器，为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻，加热器的电阻，当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起。该过程不考虑热量的散失，。求：
（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？
（2）若水箱装满水，加热42分钟，水温升高多少？
（3）如果当滑动变阻器的电阻时，可变电阻时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？

21．图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？( )
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]( )
（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，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？( )
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 调（填“左”或“右”）。
22．小丽学习了电磁继电器的相关知识后，结合自己上下楼乘坐电梯的情况（如图甲），设计了一个电梯超载自动报警模拟装置，其工作原理如图乙，U0=9V。且保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2为压敏电阻，其阻值大小随压力F大小变化的图像如图丙，小丽所设计的模拟装置的最大承载质量为100kg。（不计电磁铁线圈的阻值，g=10N/kg）
（1）当压敏电阻承载物体的质量为20kg时，定值电阻R1消耗的电功率是多少？
（2）当压敏电阻两端电压为4V时，通过计算确定该电梯超载自动报警装置是否报警？
（3）请你指出小丽设计装置中的组件或元件所利用的物理知识或物理原理。（说出一个即可）
23．如图甲是一款家用电取暖器简化电路图，取暖器的额定电压为220V。它由加热电路和温度控制电路组成。加热电路中：当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点；当开关S1掷向右边时，能接通C触点；当开关S1掷向中间时，电路断开。R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为50Ω。它有加热和自动保温两个档位，加热档功率为3388W（指示灯的功率忽略不计）。求：
（1）R1正常工作时，R1的功率；
（2）R2的阻值；
（3）在温度控制电路中：Rt为热敏电阻，其阻值随温度升高而减少；当电压鉴别器测出a、b两点间的电压小于等于5V时，开关S2闭合；当a、b两点间的电压大于等于6V时，开关S2断开。在保温的10min里，电压鉴别器测出a、b两点间电压随时间的变化如图乙所示。这段时间里，家里只有取暖器工作，标有2000r/kw h的电能表转盘转了160转。则取暖器工作的实际电压是多少？
24．科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示， 电磁铁线圈阻值忽略不计，R1为热敏电阻。压缩机（电动机）启动可以起到调节温度的作用，当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到 0.15A，衔铁吸下，压缩机启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，压缩机停止工作，如此进行间歇性循环工作。图乙为工作电路某 30 分钟内压缩机功率与时间的关系图。请你回答：
（1）压缩机启动工作时， 控制电路中热敏电阻的阻值；
（2）30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能。
25．表1所示是豆浆机的主要技术参数。豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆。外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。
额定电压 220V
电动机功率 120W
加热功率 1210W
容量 1000mL
（1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为多少？
（3）某次电热管加热时，小敏发现标有“1200imp/kW·h”的电能表的指示灯12s内闪烁了4次，则此时电热管加热功率为多大？（不考虑电热管电阻变化）
26．我市某科技制作小组的同学学习了电与磁的知识后，给普通家用浴霸设计了一个温度自动控制装置，以防止扳动开关造成触电事故，如图甲所示，其中有某种材料制成的电阻R1其阻值会随着温度的变化而变化，当温度低于或等于0℃，其阻值始终为200Ω，但当温度高于0℃时，其阻值随温度的变化曲线如图乙所示。已知甲图中电磁线圈的电阻忽略不计，定值电阻R0＝50Ω，电流表的量程为0～30mA，电源电压U1恒为6V，浴霸共安装2只“220V、1000W”的灯泡。当闭合开关S，磁控开关的磁性弹片相吸合，浴霸电路开始工作，而当通过线圈的电流≤10mA磁性弹片断开，浴霸电路停止工作。求：
（1）每只灯泡的电阻；
（2）浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能；
（3）如果将图甲中的电流表刻度盘改为温度刻度盘，电流表变成温度表，则该温度表能够显示浴室的最高温度是多少？
27．某校项目化小组同学设计并制作了一个电子加热垫（图甲），用于冬天时给杯子加热，它的内部电路如图乙。其中，R1是热敏电阻，它的阻值会随温度的升高而减小；R2是定值电阻，当有电流通过时会产生热量；L是指示灯，S为定时开关，连续工作8小时后会自动断开，1为动触点，2、3、4是静触点。若水温低于70℃，只有R2工作，加热垫处于加热状态；温度超过70℃时，指示灯L发光，提示液体温度较高注意烫手，但仍持续加热。已知R2=8Ω，指示灯L的电阻为30Ω。工作电路电压为12伏，线圈电阻忽略不计。
（1）当液体温度低于70℃时，动触点1与静触点 相连。
（2）当液体温度超过70℃时，工作电路中的总电流是多大？
（3）同学们发现温度超过60℃时，加热垫上的杯子就已经很烫手，出于安全考虑，同学们希望温度达到60℃时就能使指示灯发光，以下方案可行的是 。
A．增大控制电路的电源电压
B．增大工作电路的电源电压
C．增大电磁铁的线圈匝数
D．减小R2的阻值
E.增大衔铁与电磁铁间的距离
28．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置，如图所示，水箱高为1m，容积为。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表，控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开泵停止给储水箱抽水。(取)
压力 180 185 190 195 200
压敏电阻 18 17 16 14 12
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）储水箱装满水时长方体所受浮力大小为多少？
（3）为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，求此时R0的功率。
29．如图甲所示的恒温箱，由工作电路和控制电路组成，其简化电路如图乙所示，其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻R、滑动变阻器R′串联组成，电源两端电压恒为6V，线圈的阻值不计，热敏电阻的R﹣t图像如图丙所示；R′的阻值为250Ω时，恒温箱可以实现100℃的恒温控制；当线圈的电流达到0.02A时衔铁被吸合；其中加热器的额定电压为220V，额定功率为605W。求：
（1）当恒温箱实现100℃恒温控制时，热敏电阻R消耗的功率；
（2）如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，可变电阻R′的阻值范围；
（3）由于工作电路上导线有电阻，当某次加热器的实际功率为500W时，假设加热器电阻不变。求加热器的实际电压。

30．某家用电热水器工作原理和相关参数如图表所示。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。R1、R2为电热丝，电磁铁线圈的电阻忽略不计，R3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：
电源
加热功率
保温功率
水容量
（1）当工作电路为加热状态时的电流大小；
（2）R2工作时的电阻；
（3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？若想控制电路的最低温度或最高温度可以调节，请你在图丙所示虚线框内画出设计后的电路。

31．实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N … 400 600 800 900 1000 …
RF/Ω … 800 500 300 200 100 …
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。

32．2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，Rc为气敏电阻。控制电路中的电流I控≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于0.02A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。
（1）安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为多大？
（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？
（3）通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1=8%，电阻R0的功率为0.012W，控制电路消耗的总功率为P控1；将电压增大调至U控2，触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2，控制电路消耗的总功率为P控2，P控1∶P控2=25∶31，求U控1、U控2和C2的大小。

33．小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示。R1是一个热敏电阻（置于热水器水中），其阻值随温度的变化关系如表I所示。表Ⅱ是这个电热水器的铭牌。已知继电器线圈电阻R2为10Ω，左边电源的电压U0为6V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作。
表I：
温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90
电阻R/Ω 60 42 30 20 15 10 8 6 5
表Ⅱ：
型号 FED-H50 额定电压 交流220V
最大水量 50kg 频率 50Hz
额定内压 0.75MPa 额定功率 2000W
请解答：（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？
（2）分析表I，热敏电阻的阻值随温度如何变化？
（3）若电热水器内的水温控制在30~60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？
（4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？（c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热损失）

34．为响应国家提出的“创建海绵型城市”的号召，小明设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V。最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。已知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＝4∶1，压敏电阻的阻值随压力化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压级电阻受到的压力F/N 60 120 180 240 300 360 420 480 .....
压敏电阻R阻值/Ω 500 360 260 180 120 80 65 55
（1）“发电玻璃”光电转化率接近20%，要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电，在太阳能电池板充电工作过程中，将太阳能转化为电能。蓄电池充满电后，电能是多少焦耳？则选用的“发电玻璃”面积至少为多少m2；（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算）
（2）①按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA排水泵启动，求定值电阻R0的阻值；
②当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小明应选择重力为多大的浮体。

35．某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1＝12V，工作电路电源电压U2＝220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10Ω，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如表所示。
光照强度E/cd 1.0 1.5 2.5 3.0 3.5
光敏电阻R1/Ω 120 90 58 48 40
（1）工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时 ？（1、2、3小问要有必要的解题过程）
（2）当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少 ？
（3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少 ？
（4）为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，应 （增大/减小）R2的阻值。
36．有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲所示，其控制电路工作原理为：当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律图像如图乙所示）引起电流变化达到一定值时，电磁继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆；光控开关未受到红光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为12V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，当控制电路中电流大于或等于0.12A时，衔铁被吸引到电磁铁上，g取10N/kg。
（1）用表示电控照相机，在图甲虚线框内画出照相机及指示灯。
（2）水平地面上，质量大于或等于多少千克的车辆违规时会被拍照记录？
（3）一辆汽车违规闯红灯时，线圈的功率为0.9W，此时压敏电阻的阻值是多少？
37．某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：
(1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？
(2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？
38．科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36 V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50 Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220 V 1000 W”，恒温箱内部空间大小是2 m3，空气的密度是1.30 kg/m3，比热容是103 J/（kg·℃）．
（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2） 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？
39．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示．已知继电器的线圈电阻R0＝10 Ω，左边电源电压为6 V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作．
(1)请说明该自动控制装置的工作原理．
(2)计算说明该空调的启动温度是多少？
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30 ℃，控制电路中需要串联多大的电阻？
参考答案：
1．（1）1000J；（2）80J；（3）
【详解】解：（1）由图1可知，0.5s到1s时，电动机两端的电压为10V，通过电动机的电流为200A，电动机M所消耗的电能
W =UIt=10V×200A× (1s-0.5s) = 1000J
（2）此过程a产生的热量
Q= I2Rt= (200A) ×0.001Ω×2s=80J
(3)由图3可知，当开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，A与B接触M通电，电路连接如下图所示：
答：（1）电动机M所消耗的电能为1000J；
（2）此过程a产生的热量为80J；
（3）图见解析。
2．（1）5A；（2）3.96×106J；（3）见解析
【详解】解：（1）由图可知，当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路为R1的简单电路，已知R1的功率
P1=P1额=1100W
由P=UI公式可得，电路中的电流
（2）由图可知，工作电路处于高温挡时，R1、R2并联，则总功率
P=P1额+P2额=1100W+1100W=2200W
工作电路处于高温挡工作时间
t=30min=1800s
所以，工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能
W=Pt=2200W×1800s=3.96×106J
（3）当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，衔铁会被吸下，工作电路断开，根据可知，此时控制电路中的总电阻
由图像可知，水温为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt1=220Ω，水温为84℃热敏电阻Rt的阻值Rt2=160Ω，则R总>Rt1>Rt2，所以为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节，利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值
R滑1=R总-Rt1=240Ω-220Ω=20Ω
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值
R滑2=R总-Rt2=240Ω-160Ω=80Ω
所以滑动变阻器的调节范围为20~80Ω。如图：
答：（1）当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时，电路中的电流为5A；
（2）工作电路共消耗电能为3.96×106J；
（3）见解析。
3． BIL 5T
【详解】解：(1)因安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则安培力
(2)闭合开关，电路中的电流为
图中弹簧恰好不伸长，说明弹力为0，此时金属棒处于静止状态，其受到的安培力和重力是一对平衡力，其大小相等，即F=G，所以
则磁感应强度
答：(1)安培力的大小为BIL；
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T。
4．(1)见解析；(2)0.025W；(3)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现
【分析】(1)因为小灯泡的额定电压小于电源电压，所以需要将电阻R0与灯泡串联，又因为电灯泡和蜂鸣器能够独立工作，所以电灯泡和蜂鸣器并联，根据磁敏电阻的性质以及电磁继电器的工作原理判断出电灯泡和蜂鸣器的位置。
(2)工作电路中灯泡和R0串联，灯泡正常发光，根据串联电路的分压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出电流，再根据求出灯泡的额定功率。
(3)由图象读出窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，进而得出滑动变阻器的最大阻值，再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警。
【详解】解：(1)因为小灯泡的额定电压小于电源电压，所以需要将电阻R0与灯泡串联，又因为电灯泡和蜂鸣器能够独立工作，所以电灯泡和蜂鸣器并联；闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，磁敏电阻距离磁铁近，磁铁的磁性强，根据右图知磁敏电阻的电阻大，电路的电流小，电磁铁的磁性弱，不能把衔铁吸引下来，指示灯亮，蜂鸣器不工作，所以小灯泡和电阻串联后接在上静触点上；当窗户打开一定程度时，磁敏电阻距离磁铁远，磁铁的磁性弱，根据右图知磁敏电阻的电阻小，电路的电流大，电磁铁的磁性强，把衔铁吸引下来，指示灯不亮，蜂鸣器工作，所以蜂鸣器接在上静触点上，如下图所示：
(2)闭合开关S1，灯泡和R0串联，灯泡正常发光，其两端的电压为UL＝2.5V，R0两端的电压
电路中的电流为
灯泡的额定功率
(3)由图象乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω，由欧姆定律可得，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω，当窗户移至轨道C点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为
但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω，所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
答：(1)见上图；
(2)此时指示灯L消耗的电功率0.025W；
(3)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
5．（1）600Ω（2）1000W（3）435.6Ω
【详解】(1)根据I=知，
衔铁刚被吸下时,Rt的阻值：Rt===600Ω；
(2)要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，需要将一个电阻短路，电路如下图所示：
(3)由上图知,当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路，电阻较小，处于加热状态，
加热功率为：P加热===1000W；
(4)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的10%,即P保温=10%P加热=10%×1000W=100W，
此时电路的总电阻为：R===484Ω，
R2的阻值：R2=R R1=484Ω 48.4Ω=435.6Ω．
6． 减小 0.4 小 70Ω
【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；
（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W＝Pt求出这些节能灯共消耗电能；
（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；
（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值．
【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小．
（2）10盏节能灯的总功率：
P＝10P1＝10×10W＝100W＝0.1kW，
则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×4h＝0.4kW h．
（3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0．
（4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R＝120Ω，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I＝0.06A，由得，电路总电阻：
R总＝＝200Ω，
根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：
R0＝R总﹣R﹣RP＝200Ω﹣120Ω﹣10Ω＝70Ω．
【点睛】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性．
7．（1）P＝90W，R1＝14.4Ω；（2）1.25A；（3）示例：电路中的电流I＝2A，电阻R2＝3.6Ω
【详解】(1)开关接1时,电路电阻最小,只有R1一个电阻接入电路．根据公式P＝可知：保温箱电路处于“高”档位工作时,电路消耗功率最大为P大＝90W， R1＝＝14.4Ω.
(2)开关接3时,三个电阻串联,电路电阻最大时,根据公式P＝可知保温箱电路处于“低”档位,功率最小为：P小＝45W,则电流I小＝＝1.25A； (3)开关接2只有电阻R1和R2串联接入电路,电路电阻适中,根据公式 P＝可知：保温箱电路处于“中”档位,功率为P中＝72W,此时可以求出电路电流和R1和R2串联后的总电阻： I中＝＝2A,R串＝ ＝18Ω.
8．（1）25℃；（2）串联一个30Ω的电阻；（3）396度；（4）不可行，见解析
【详解】解：（1）当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调开始工作。由得，电路启动时的总电阻为
此时热敏电阻的阻值为
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
（2）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻为
（3）由铭牌可知， 空调每月工作时间为
空调的制冷功率为
则空调一个月消耗的电能为
（4）不可行，增大线圈匝数时，线圈电阻改变不大，对电流影响很小，但是会导致电磁铁磁性增强，结果是在电流较小（热敏电阻R更大，温度更低）的情况下，就能产生足够的磁力将衔铁吸下来，即该方法会降低空调的启动温度。
答：（1）计算说明该空调的启动温度是25℃；
（2）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联一个30Ω的电阻；
（3）一个月耗电396度；
（4）不可行，见解析。
9．（1）；（2）5000s；（3）
【详解】解：（1）根据得小灯泡正常发光的电流为
根据串联电路电压的规律知定值电阻两端的电压为
由欧姆定律得定值电阻的阻值为
（2）水吸收的热量
由可得消耗的电能
由可得加热时间
（3）由乙图可知，水温时，热敏电阻的阻值，由题可知，水温时，衔铁被吸下，吸引力，由图像可知，时，控制电路中的电流
由可得控制电路的总电阻
因为与串联，所以
所以此时滑动变阻器消耗的电功率
答：定值电阻的阻值应为；
当水温由升高到时，电热器的加热时间是5000s；
滑动变阻器消耗的电功率为。
10． 指示灯 9V 35L
【详解】解：（1）[1]由图乙可知，当油量大于5升时，压敏电阻RF接入电路的电阻小，则控制电路中的电流大，电磁铁的磁性强，将衔铁向下吸引，此时b处元件接入工作电路中，根据题意可知，当油量大于5升时，指示灯不发光，则说明b处的是定值电阻，a处的是指示灯。
（2）[2]当长方体油箱中有50升汽油时，根据图乙可知，，油量表测定值电阻R0两端电压，且此时电压为3V，则电路中的电流为
则控制电路的电源电压为
（3）[3]当控制电路中定值电阻R0消耗的电功率为0.125W时，电路中的电流为
此时控制电路中的总电阻为
压敏电阻RF接入电路的电阻为
由图乙分析可知，当油量为5升时，电阻为；当油量为50升时，电阻为，可得
则当电阻为时，油量为35L。
答：（1）工作电路中，a处接有的电路元件是指示灯；
（2）控制电路的电源电压为9V；
（3）当控制电路中定值电阻R0消耗的电功率为0.125W时，油箱中的油量为35L。
11．（1）390Ω，25℃；（2）30Ω；（3）见解析
【详解】解：（1）当控制电路的电流达到时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作，由可得，此时控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值
查表可知，此时温度为25℃。
（2）将空调启动温度设定为30℃时，空调启动的电流和电源的电压不变，电路中的总电阻不变，查表可知30℃时热敏电阻阻值R2＝360Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，需要串联的电阻值
（3）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，即在控制电路里串联一个滑动变阻器，或者可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
12．（1）25℃；（2）20mA；（3）见解析
【详解】解：（1）当电磁继电器线圈中的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路工作，此时控制电路的总电阻
由串联电路电阻特点可知，热敏电阻的阻值
查表可知，当时，实验室设定的空调启动温度是25℃。
（2）由表格数据可知，实验室的温度为20℃时，，控制电路总电阻
控制电路的电流
（3）给空调设定不同的启动温度，则需要改变控制电路中的电流，故可以将控制电路换成可调压的电源电压，或在控制电路上串联一个变阻器。
答：（1）实验室设定的空调启动温度是25℃；
（2）当实验室的温度为20℃时，电流表示数为20mA；
（3）见解析。
13．（1）6.6×104J；（2）6V；（3）0.25W
【详解】解：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量
（2）由图可知，电阻箱R和热敏电阻Rt串联，由图表格数据可知，当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻
R总=Rt+R=50Ω+70Ω=120Ω
根据题意可知，当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，由可知，控制电路的电源电压
U控=IR总=50×10-3A×120Ω=6V
（3）若控制电路电源电压不变，衔铁吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻为120Ω不变，由表格数据可知，当控制的最高温度为80℃，热敏电阻Rt的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电阻箱R的阻值
R′=R总-Rt′=120Ω-20Ω=100Ω
此时电阻箱R的电功率
P=I2R′=(50×10-3A)2×100Ω=0.25W
答：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量为6.6×104J；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R1=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压为6V；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率为0.25W。
14． 磁 S极 2200W 25.1℃ 20Ω
【详解】解：（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则知道，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极。
（2）分析甲图知道，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R3的功率为
电路处于加热状态，正常工作1小时，消耗的电能
Q＝Pt＝2200W×3600s＝7.92×106J
产生的热量80%被水吸收，即
Q吸＝80%×Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J
由Q吸＝cmΔt知道
（3）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由知道，此时控制电路的总电阻
由图像知道，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为
R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω
（4）由图乙知道，要降低恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
答：（1）图甲中的电磁铁是根据电流的磁效应做成的，电磁铁的上端为S极；
（2）加热时电热丝R3的功率为2200W；水温升高了25.1℃；
（3）R2的阻值应该调至20Ω；
（4）减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
15． 开关 磁效应 0.1A 50Ω 60%
【详解】解：（1）[1]电磁继电器通电后，里边的电磁铁可以吸引衔铁，断电后可以释放衔铁，从而实现控制电路的通断，所以电磁继电器相当于开关。
[2]当通过电流后，电磁铁产生磁性，这是利用电流的磁效应来工作的。
（2）[3]由可知，加湿装置正常工作时的电流
（3）[4]由图甲可知，控制电路中湿敏电阻与电磁铁线圈串联，由图乙可知，当空气湿度为30%时湿敏电阻的阻值为150Ω，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，电磁铁线圈的电阻
（4）[5]当控制电路中电流为0.06A时，加湿器停止工作，此时湿敏电阻的阻值最小；
电路的总电阻为
湿敏电阻的阻值
由图乙可知，当湿敏电阻的阻值为50Ω时，空气湿度为60%，则加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最大是60%。
答：（1）开关；磁效应；
（2）加湿装置正常工作时的电流是0.1A；
（3）电磁铁线圈R0的电阻是50Ω；
（4）替换后加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最大是60%。
16．（1）50℃；（2）；（3）可以在电路中串联一个滑动变阻器，或减少电磁铁的线圈匝数
【详解】解：（1）当
时，继电器衔铁被线圈吸合，发热电路断开，由可得，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时热敏电阻
对应图像找出温度数值为，故能将温度控制在。
（2）发热电路电源电压，发热电阻，则的功率为
（3）为了提高该装置控制的温度值，由图甲可知，温度升高，热敏电阻阻值减小，要保持电路中的总电阻不变，可以在电路中串联一个滑动变阻器；当热敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，要保持电磁铁磁性不变，可以减少电磁铁的线圈匝数。
答：（1）此温度自动控制装置能将温度最高控制在；
（2）发热电路工作时，电路中的功率为440W；
（3）若想提高自动控制装置的设定温度，可以在电路中串联一个滑动变阻器，或减少电磁铁的线圈匝数。
17．（1）44Ω；（2）79.5%；（3）700Ω；（4）将滑片向右移动
【详解】解：（1）当继电器线圈电流达不到5mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻工作，电阻较小，根据知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到5mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据知电路处于保温状态；则的电阻为
（2）1kg的水从15℃加热至40℃，水吸收的热量
加热挡时养生壶消耗的电能为
养生壶的效率为
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到时停止加热，由图乙的电阻为，此时电路的总电阻为
此时电阻器R接入电路的阻值为
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为5mA，根据知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。
答：（1）的阻值为；
（2）养生壶加热效率是；
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为；
（4）将滑片向右移动。
18．（1）55Ω；（2）130Ω；（3）增大，190℃
【详解】解：（1）由
可得， 的电阻
（2）由题可知，恒温箱达到设定温度时，控制电路电流为
由欧姆定律可知，控制电路总电阻
由图乙可知，温度达到 时，的阻值为：，由串联电路电阻规律可知，电阻箱的取值
（3）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，热敏电阻的阻值就要减小；为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即的阻值必须增大；恒温箱能够达到设定温度的情况下，热敏电阻的最小值
由图乙可知，的阻值为时，温度为 ，故该恒温箱可设定的最高温度是。
答：（1）的电阻为；
（2）若恒温箱设定的温度为，电阻箱的取值为；
（3）要提高恒温箱的设定温度，的取值应该增大；该恒温箱可设定的最高温度为。
19． 磁 增强 保温 360Ω 200℃
【详解】（1）[1][2]空气炸锅控制电路是利用电流的磁效应工作的；当空气炸锅温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁继电器的磁性增强。
[3]当衔铁被吸下时，两个电阻串联接在工作电路中，电路的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，所以空气炸锅处于保温挡位。
（2）[4]当继电器线圈中的电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有R1工作，电阻较小，根据 知，电路处于加热状态，R1的阻值为
当继电器线圈中的电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中有R1和R2同时工作，电阻较大，根据 知，电路处于保温状态，总电阻为
根据串联电路电阻的规律知
（3）[5]控制电路 U侧＝3V，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，衔铁会被吸下，此时电路中的总电阻为
此时热敏电阻
根据R0﹣t图像知，当R0＝20Ω，对应的温度为200℃，所以设定温度为200℃。
20．（1）；（2）0.6℃；（3）
【详解】解：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路中只有加热器在工作，此时的电功率为
（2）加热产生的热量为
因为不考虑热量的散失，所以水吸收的热量
水箱中水的质量为
由可知，水升高的温度
（3）由图可知，控制电路中，、、串联，由串联电路的电阻特点可知，控制电路中的总电阻为
由题意可知，衔铁恰好被拉起控制电路的电流为，由欧姆定律可知，控制电路的电压为
答：（1）工作电路的功率为；
（2）水温升高0.6℃；
（3）控制电路的电源电压是。
21． 198Ω 84% 100Ω 右
【详解】解：（1）当继电器线圈电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻R1工作，电阻较小，根据
可知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据
知电路处于保温状态；R1的电阻为
R1和R2的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为
（2）2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J
加热挡时养生壶消耗的电能为
W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J
养生壶的效率为
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，由图乙R0的电阻为20Ω，此时电路的总电阻为
此时电阻器R接入电路的阻值为
R滑＝R总′﹣R0＝120Ω﹣20Ω＝100Ω
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知R0的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为50mA，根据
可知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。
答：（1）R2的阻值为198Ω；
（2）养生壶加热效率是84%；
（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，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为100Ω；
（4）右。
22．（1）0.1W；（2）该电梯超载自动报警装置报警；（3）见解析
【详解】解：（1）承载物体的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
由图丙知此时的压敏电阻为80Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律电路中的电流为
定值电阻R1消耗的电功率是
P1=I2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W
（2）压敏电阻所允许承受的最大压力为
Fmax=Gmax=mmaxg=100kg×10N/kg=1000N
当压敏电阻两端电压为4V时，定值电阻R1两端的电压为
U1=U0﹣U2=9V﹣4V=5V
电路中的电流为
根据欧姆定律压敏电阻R2的电阻为
由图丙知当压敏电阻阻值为8Ω时，压敏电阻所受的压力大于1000N，电梯报警。
（3）图中电动机利用了通电线圈在磁场中受力而转动的原理（或弹簧、衔铁、支架结构利用了杠杆原理）。
答：（1）当压敏电阻承载物体的质量为20kg时，定值电阻R1消耗的电功率是为0.1W；
（2）当压敏电阻两端电压为4V时，该电梯超载自动报警装置报警；
（3）电动机利用了通电线圈在磁场中受力而转动的原理（或弹簧、衔铁、支架结构利用了杠杆原理）。
23．（1）968W；（2）20Ω（3）200V
【详解】解：（1）R1正常工作时，R1的功率
（2）当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点,此时R1和R2并联在电路中，电暖器处于加热挡，即R1和R2的总功率为3388W，其中R1的功率为968W，则R2的功率
P2 =P加-P1=3388W-968W=2420W
故R2的电阻
（3）在保温的10min里电暖器消耗的电能
从图乙可知，10min的保温时间内，有6min开关S2处于闭合状态，实际做功的时间t=6min=0.1h保温状态电路中的实际功率
保温状态只接入R1，由公式可得，取暖器工作的实际电压
答：（1）R1正常工作时，R1的功率为968W；
（2）R2的阻值为20Ω；
（3）取暖器工作的实际电压约为200V。
24．（1）10Ω；（2）3×105J
【详解】解：（1）压缩机启动工作时，由图甲可知，R1和R2串联，此时控制电路中电流达到 0.15A，由欧姆定律可得，压缩机启动工作时电路的总电阻为
由串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的阻值为
（2）由图乙可知，30min 内压缩机工作时间为
压缩机的工作功率为200W，因此30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为
答：（1）压缩机启动工作时， 控制电路中热敏电阻的阻值为10Ω；
（2）30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为3×105J。
25．（1）40Ω；（2）1.44×104J；（3）1000W
【详解】解：（1）由表格中数据知，豆浆机正常加热时的功率P1=1210W，由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流为
由可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻为
（2）由图可知，电动机的功率P2=120W，电动机工作时间
t=2min=120s
电动机工作时消耗的电能为
（3）电路中每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁1200次，闪烁4次消耗的电能为
电热管加热功率为
答：（1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω；
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为1.44×104J；
（3）则此时电热管加热功率为1000W。
26．（1）48.4Ω；（2）1.2×106J；（3）32.5℃
【详解】解：（1）根据 可得，灯泡的电阻
（2）灯泡正常发光时的功率为1000W，浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能
W＝2Pt＝2×1000W×10×60s＝1.2×106J
（3）根据题意可知，当通过线圈的电流为10mA时浴霸停止工作，此时浴室的温度最高，
根据欧姆定律可得，电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R1的阻值
R1＝R﹣R0＝600Ω﹣50Ω＝550Ω
由乙图可知，对应的温度为32.5℃。
答：（1）每只灯泡的电阻为48.4Ω；
（2）浴霸电路正常工作10min，所消耗的电能为1.2×106J；
（3）该温度表能够显示浴室的最高温度是32.5℃。
27． 2 1.9A AC
【详解】（1）[1]水温低于70℃，只有R2工作，说明工作电路R2为的简单电路，此时动触点1与静触点2相连。
（2）[2]温度超过70℃时，指示灯L发光，提示液体温度较高注意烫手，但仍持续加热，说明工作电路中灯泡和定值电阻R2并联接入电路，并联电路各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则工作电路中的总电流
I=IL+I2=0.4A+1.5A=1.9A
（3）[3]AC．电磁铁的吸合电流不变，若希望温度达到60℃时就能使指示灯发光，需要增大控制电路中的电流，根据欧姆定律可知，可以增大电源电压来增大电流；在电流不变的情况下，可以通过增加线圈的匝数来增大电磁铁的磁性，故AC符合题意；
BCD．BD选项中的措施不会改变电磁铁的磁性；E选项中增大衔铁与电磁铁间的距离，使得电磁铁吸引衔铁的力减小了，故BDE不符合题意。
故选AC。
28．（1）2A；（2）200N；（3）
【详解】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由可得正常工作时通过的电流是
（2）长方体的体积为
长方体浸没在水中，其排开水的体积为
则长方体受到的浮力为
（3）水面离顶部还有时长方体受到的浮力为
此时压敏电阻受到的压力为
由表可知，压敏电阻，根据欧姆定律可得电路总电阻为
则定值电阻的阻值为
此时的功率为
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）储水箱装满水时长方体所受浮力大小为200N；
（3）只调整的大小，使水面离顶部还有时，水泵停止给水箱抽水，此时的功率为。
29．（1）0.02W；（2）210~270Ω；（3）200V
【详解】解：（1）恒温箱实现100℃恒温控制时，控制电路的电流为0.02A，由图丙可知热敏电阻的阻值为50Ω，热敏电阻两端电压
UR=0.02A×50Ω=1V
则热敏电阻消耗的功率为
PR=URI=1V×0.02A=0.02W
（2）根据题意可知，控制电路电源电压恒为6V，当电路中的电流达到0.02A时，衔铁被吸合，故无论怎样设定温度，电路中的总电阻都不变电路中的总电阻
当恒温箱设置50℃时，由图丙可知R=90Ω，滑动变阻器接入电路中的电阻为
R滑1=R总﹣R′=300Ω﹣90Ω=210Ω
当恒温箱设置150℃时，由图丙可知R=30Ω；滑动变阻器接入电路中的电阻
R滑2=R总﹣R′=300Ω﹣30Ω=270Ω
要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，可变电阻R′的阻值调节范围应该在210~270Ω；
（3）已知加热器的额定电压为220V，额定功率为605W，加热器的电阻为
工作电路的实际电压
答：（1）当恒温箱实现100℃恒温控制时，热敏电阻R消耗的功率是0.02W；
（2）如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度，那么可变电阻R'的阻值范围为210~270Ω；
（3）当某次加热器的实际功率为500W时，工作电路的实际电压为200V。
30．（1）10A；（2）198Ω；（3）250Ω，见解析
【详解】解：（1）由得加热状态时的电流为
（2）由图甲可知，只有接入电路，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，为加热挡，R1的阻值
衔铁被吸合，与串联时，电路的总电阻最大，由可知电功率最小，为加热挡，电路的总电阻
工作时的电阻为
（3）当温度为时热敏电阻的阻值，电路中最大电流，控制电路的电压
①
当温度为时，热敏电阻的阻值，电路中最小电流，控制电路的电压
②
由①和②得到的阻值为，若想控制电路的最低温度或最高温度可以调节，可以在电路中串联一个滑动变阻器，如图所示：

答：（1）当工作电路为加热状态时的电流大小是10A；
（2）R2工作时的电阻是198Ω；
（3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为250Ω，见解析。
31．（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）减小R0
【详解】解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小
（2）绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
（3）控制电路的最大电流时，载重量最大，控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知，当，压力，即最大载重
装置的最大机械效率
（4）要将该装置的最大载重量调小，力敏电阻RF阻值会变大，控制电路的电流不变，由可知，电源电压不变，电路的总电阻不变，可以减小R0的阻值。
答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是125N；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是125W；
（3）重物放在厢体内，该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，减小R0。
32．（1）110Ω；（2）1440J；（3）U控1=5V，U控2=6.2V，C2=2%
【详解】解：（1）由可得，安全指示灯L的额定电压为
由P=UI可得，安全指示灯L的额定电流为
由电路图可知，安全指示灯L与保护电阻R′串联，由串联电路电阻分压规律可知，L正常工作时，保护电阻R′两端电压为
U′=U-UL=36V-3V=33V
由欧姆定律可得，保护电阻R′的阻值为
（2）由电路图可知，报警电铃与喷淋系统并联，电流表测电路中总电流，报警电铃响时电路中的总电流为I总=2.5A，由P=UI可得，流过报警电铃的电流为
故由并联电路的电流规律可知，流过喷淋系统的电流为
I2=I总-I1=2.5A-0.5A=2A
由P=UI可得，喷淋系统的额定功率为
P2=UI2=36V×2A=72W
由W=Pt可得，喷淋系统工作20s消耗的电能为
W=P2t=72W×20s=1440J
（3）由图乙可知，当C=0时，Rc=300Ω，当C=5%时，Rc=250Ω，故由数学知识可知，Rc与C之间的函数关系式为
Rc=-1000C+300
当C1=8%时，带入可得此时Rc1=220Ω，由题意可知，此时电路中电流为I=0.02A，此时电阻R0的功率为P0=0.012W，故由P=I2R可得，电阻R0的阻值为
由欧姆定律可得，此时电源电压为
U控1=I(R0+Rc1)=0.02A×(30Ω+220Ω)=5V
此时电路消耗的总功率为
P控1=U控1I=5V×0.02A=0.1W
由
P控1∶P控2=25∶31
可得
此时电路中的电流仍为I=0.02A，故由P=UI可得，此时电源电压为
此时电阻R0两端电压为
U0=IR0=0.02A×30Ω=0.6V
由串联电路的电压规律可得，此时气敏电阻两端电压为
Uc2=U控2-U0=6.2V-0.6V=5.6V
则此时气敏电阻的阻值为
带入Rc与C的关系式解得C2=2%。
答：（1）要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为110Ω；
（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是1440J；
（3）U控1 =5V，U控2 =6.2V，C2=2%。
33．（1）24.2Ω；（2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；（3）0.3A；（4）3150s
【详解】解：（1）电热水器的电阻
（2）由表I可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，可以得到热敏电阻的阻值随温度的升高而减小
（3）水温达到60℃时，衔铁被吸下，此时R1=10Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以继电器线圈中的电流
（4）水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-30℃)=6.3×106J
不计热损失电热水器消耗的电能
W=Q吸=6.3×106J
电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要的时间
答：（1）正常工作时，电热水器的电阻是24.2Ω；
（2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
（3）若电热水器内的水温控制在30~60℃之间，衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是0.3A；
（4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要3150s。
34．（1）1.2 kW·h，1.2m2；（2）①40Ω，②8N
【详解】解：（1）在太阳能电池板充电工作过程中，将太阳能转化为电能。蓄电池充满电时储存的电能为
W=UIt=12V×100A×3600s=4.32×106J=1.2 kW·h
由题知，发电玻璃光电转化率接近20%，在5h内对控制电路的蓄电池充满电，太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率1000W=1kW，设“发电玻璃”面积至少为S，则有
则选用的“发电玻璃”面积为
（2）当浮体刚好浸没时，压敏电阻受到压力为360N，由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80Ω，控制电路中R与R0串联，通过控制电路中的电流为
I=100mA=0.1A
由串联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻的阻值为
设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB，已知
AB∶BO＝4∶1
则
AO∶BO＝5∶1
根据杠杆的平衡条件有
FA×lOA＝FB×lOB
则
因为力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力为
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力为
①
当浮体只有体积浸入水中时，由阿基米德原理可得此时的浮力为
此时控制电路中电流为30mA=0.03A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时压敏电阻的阻值为
由表中数据知，压敏电阻受到压力FB'=120N，由杠杆平衡条件有
所以有
同理可得，此时浮体受到的浮力为
即
②
解①②可得：F浮=80N，G=8N。
答：（1）蓄电池充满电后，电能是4.32×106J，则选用的“发电玻璃”面积至少为1.2m2；
（2）定值电阻R0的阻值是40Ω，小明应选择重力为8N的浮体。
35． 0.8 70Ω 3.5cd 减小
【详解】解：（1）20盏节能灯的总功率
P＝20P1＝20×10W＝200W＝0.2kW
由 知道，这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能
W＝Pt＝0.2kW×4h＝0.8k kW·h
（2）当外界光照强度达到1cd时，由表格数据知道
R1＝120Ω
当电动卷帘开始工作时，电磁铁能吸合衔铁的电流
I＝60mA＝0.06A
由欧姆定律知道，控制电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知，R2的阻值
R2＝R总﹣R1﹣RP＝200Ω﹣120Ω﹣10Ω＝70Ω
（3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，由P＝I2R知道，控制电路中的电流
由欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知，R1的阻值
R1′＝R总′﹣R2﹣RP＝120Ω﹣70Ω﹣10Ω＝40Ω
由表格数据知道，当R1′＝40Ω时，外界光照强度是3.5cd。
（4）由于需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，则外界光照较弱时，电磁铁也能吸合衔铁，吸合电流I、电源电压U1不变，由知道，电磁铁吸合衔铁时控制电路的总电阻R总不变，由表格数据可知，光照强度E减小时，R1的阻值变大，因为
R总＝R1+R2+RP
所以若使R总不变，应减小R2的阻值。
答：（1）耗电0.8 kW·h；
（2）当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70Ω；
（3）当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd；
（4）为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，应减小R2的阻值。
36．（1）见解析；（2）水平地面上，质量大于或等于400kg的车辆违规时会被拍照记录；（3）30Ω
【详解】解：（1）由其控制电路工作原理可知，继电器的衔铁就被吸下时拍照，衔铁没有被吸引，受控电路中的指示灯发光，所以下方虚线框接电控照相机，上方虚线框接指示灯，如下图所示：
（2）由可得，衔铁刚被吸下时，控制电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，压敏电阻的阻值为
由图乙可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，由G=mg可得，车的质量为
即水平地面上，质量大于或等于400kg的车辆违规时会被拍照记录。
（3）已知电磁继电器线圈电阻10Ω和线圈的功率为0.9W，由P=I2R可得，控制电路中的电流为
则压敏电阻的阻值为
答：（1）见解析；
（2）水平地面上，质量大于或等于400kg的车辆违规时会被拍照记录；
（3）此时压敏电阻的阻值是30Ω。
37．(1)3.5N；(2)10Ω
【详解】(1)杠杆AB的B端受到的力是D的重力
根据杠杆平衡条件得
因为
所以
，
根据重物C静止
代入数据得。
(2)自动拉开开关刚好被拉开，说明拉力T为6N
根据杠杆平衡条件
因为
所以
，，
根据重物D静止
所以，，由图像可此时电流为0.6A。电路总电阻
所以R0的电阻值为
答：(1)与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是3.5N；
(2)保护电阻R0的电阻值是10Ω。
38．（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【详解】(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态．受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：
设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），
根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
39．(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，当电流达到15 mA时，衔铁被吸合，右边的空调电路开始工作，当温度下降时，控制电路总电阻增大，电流减小，减小到一定值，空调电路断开，这样就实现了自动控制．(2) 25 ℃．(3) 30 Ω．
【详解】（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15 mA 时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制．
（2）电路启动时的总电阻：，此时热敏电阻的阻值：，对照表格数据可知，此时的启动温度是25 ℃．
（3）电路启动时的总电阻为，由表中数据可知，空调启动温度设定为30 ℃时，热敏电阻的阻值为，则电路中还应串联的电阻：