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第3课 电磁铁的应用
分层练习
1．如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（ ）
A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响
B．绿灯亮、红灯亮，电铃响
C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响
D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响
2．小联同学观察到学校的楼道里有消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，消防应急灯里两盏灯泡就会正常发光。科学小组查阅相关资料，探究并模拟消防应急灯电路。请完成下面小题。楼道里的消防应急灯，平时灯是熄灭的，一旦停电，两盏标有额定电压“36V”的灯泡就会正常发光。下图是四人科学小组设计的模拟电路，可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
4．小曙同学在医院看到一个自动输液报警器，如图甲所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警，小曙运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图乙所示。光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，以下说法正确的选项是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药液时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有药液流过也会报警，可减少线圈匝数改进
5．近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是（ ）
A．M 接 A，N 接 B B．M 接 B，N 接 D
C．M 接 B，N 接 C D．M 接 A，N 接 D
6．如图所示是某同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应该在A和B之间
B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最低浓度比设定值低
D．为使检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移
7．城市下水道井盖丢失导致行人坠人下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．智能扫地机器人的工作原理如图所示。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，扫地机器人处于待机状态。下列说法错误的是（ ）
A．电动机应接在A位置
B．当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，电磁铁磁性减弱
C．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大控制电路电源电压
D．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大定值电阻R0的阻值
9．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
10．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杆连接，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
11．下列用电器或设备中，没有电磁铁的是（ ）
A．日光灯 B．电铃
C．电磁起重机 D．磁悬浮列车
12．某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图。当温度上升至设定值时，通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能（线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计）。下列四个电路能实现报警功能的是（ ）
A． B．
C． D．
13．我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合：开关S，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（ ）
A．应选R1作为该电路的湿敏电阻
B．在M、N、Q三处位置中，湿敏电阻应安装在Q处
C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮
D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
14．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（ ）
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
15．消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的，停电时，标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
16．下列没有利用电磁铁工作的是（ ）
A．电铃 B．电磁选矿机
C．电磁起重机 D．电热水壶
17．小柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更小的R0或减小线圈匝数改进
18．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
19．如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和B之间
B．CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．CO排放量低于设定值时，动触点与触点N接触
20．小联同学利用电磁继电器、热敏电阻R1等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。恒温箱的温度自动控制为，则下列热敏电阻阻值大小随温度变化规律符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
21．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁的认识也促进了科技的进步，在生活中也有很多应用。
城市下水道井盖丢失会导致行人坠入下水道。为此项目小组设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮：一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。则图中电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
22．下列产品中，利用电磁铁制成的是（ ）
A．指南针 B．电铃 C．白炽灯 D．电热水壶
23．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．温度达到90℃，衔铁向上，绿灯亮
B．改变温度计中金属丝长度可以改变报警温度
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以
24．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）
A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
25．小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）
A． B．
C． D．
26．校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
27．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。
（1）由图乙可知，接线柱 （选填“A”或“B”）接的是火线，电磁铁的上端为 极。
（2）当手位于出风口下方时，光敏电阻R的阻值 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（3）为了满足出风口吹出热风，则加热电阻丝、风扇和出风口三者的位置，从上往下依次是 。
A.加热电阻丝、风扇、出风口
B.风扇、加热电阻丝、出风口
28．如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图，当温度上升至设定值t0时，通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。（线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计）
（1）请判断图中电磁铁D端的磁极为 。
（2）为了实现报警功能，应将指示灯串联在电路中 点。（用图中的字母表示）
29．如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时，它的阻值变的越小。
（1）该记录器的原理是，当光控开关接收到 光（选填“红”、“绿”或“黄”）时，自动 （选填“闭合”或“断开”）；当压敏电阻受到车的压力到一定值时，继电器的衔铁就被吸下， （选填“指示灯”或“电控照相机”）工作；光控开关未闭合时，衔铁没有被吸引。
（2）将电路连接完整。
（3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻 （选填“串联”或“并联”）一个电阻。
30．智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。
（1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 （选填“A”或“B”）；
（2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 。
31．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。
（1）踏板相当于控制电路中的 。
（2）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。
32．如图所示是电铃电路，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。
33．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6V
报警电流：≥250mA
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。其中，光敏电阻的阻值大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U恒为6V，滑动变阻器规格为“2A 50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图象应为 。
A. B.
C. D.
【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值RP＝15Ω（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流＞250mA），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多少？
【项目评价与反思】为了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），该组同学提出以下几种方法，其中可行的是 。
A.更换阻值较小的保护电阻
B.增大电源电压
C.增大线圈和衔铁之间的距离
D.增加线圈匝数
E.增大滑动变阻器的阻值
34．某学习小组开展“制作烟雾报警器”项目化学习活动。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
【项Ⅱ任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：当环境中的烟雾浓度升高，光照强度小于3cd时，立刻报警鸣叫。
【器材选择】电磁继电器（当控制电路中的电流达到250mA时，衔铁被吸合，线圈电阻不计）、控制电压U1 （6伏）、滑动变阻器R（规格为“2安 50欧”）、光敏电阻Rx （阻值随光照强度的变化如图丙所示）、报警器、开关、导线等。
（1）【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻Rx对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。为了实现任务要求，应将报警器接入图乙中的 处（选填“A”或“B”）。
（2）【项Ⅱ调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通光照强度为6cd时，报警器就报警了，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值。为了符合制作要求（即光照强度小于3cd时报警），应如何调节滑动变阻器？（写出计算过程）
（3）【项目评价与反思】为了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），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 。
A.增大电源电压
B.增加线圈匝数
C.增大线圈和衔铁之间的距离
D.向右移动滑动变阻器滑片
35．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。图乙是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 （填“N”或“S”）极。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （填“接通”或“断开”）。
（3）若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （填“高”或“低”）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 。
A.0～100Ω
B.0～200Ω
C.0～1000Ω
D.0～1500Ω
36．项目化学习小组设计了一个孵化器的恒温装置。图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1（规格“1安，30欧”）和继电器等组成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻忽略不计。当线圈中电流大于或等于0.05安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。分析回答：
（1）恒温箱的加热器应接在 （填“AB”或“CD”）端。
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1接入电路的电阻为多大？
（3）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，通过改变滑动变阻器R1的阻值来调节恒温箱设定的温度。当滑动变阻器R1规格为“1安，30欧”时，请结合评价量表，判断该恒温装置调节功能等级并写出判断依据。 。
评价指标 功能等级
恒温箱的温度调节 优秀 合格 不合格
既可调高于40℃也可调低于40℃ 只能调高于40℃或调低于40℃ 不能调节
37．小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁 无法 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，从而使电铃报警。
（3）同组的同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处 。
38．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
[项目名称]制作烟雾报警器。
[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
[项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6伏
报警电流：≥250毫安：
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
[方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为如图丙 。
（2）[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15欧（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流≥250毫安），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为 。
（3）[项目评价与反思]为了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），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 。
A．更换阻值较小的保护电阻
B．增大电源电压
C．增大线圈和衔铁之间的距离
D．增加线圈匝数
E、更换阻值更大的线圈
39．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 极（N/S）。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （接通/断开）。
（3）电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃．当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （高/低）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 。
A．0～100Ω B．0～200Ω C．0～1000Ω D．0～1500Ω
40．小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈的电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （均选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 相连（均选填“A”或“B”）。
（3）环境温度高于 时，警铃报警。
41．随着鱼塘精养技术的发展，大部分鱼塘都配备了增氧机，但常因意外停电，导致鱼塘中的鱼缺氧死亡，造成重大损失。
（1）用文字表达式表示鱼塘中的鱼利用氧气获得能量的生理活动： 。
（2）发生意外停电时，对于鱼塘缺氧的急救，可采用以下应急措施：大面积的鱼塘应设计停电提醒装置。如图所示，将插头插入电源插座并闭合开关，紧急停电时，衔铁会被 （选填“吸合”或“释放”），电铃发声提醒人及时利用自备发电机，启动增氧机增氧。
（3）停电提醒装置连接在220V家用电源上，它的线圈电流过大则温度太高，太小则不能正常工作，当线圈电流0.1A～0.8A之间时它正常工作，假设线圈电阻恒定为50欧，则滑动变阻器的阻值范围是多少时装置能正常工作？
42．如图所示为小科设计的模拟自动升降窗帘的电路，由控制电路和工作电路组成。控制电路的电源电压为U＝6V，R为光敏电阻，安装在窗外，用于感知室外自然光，其阻值随光的照度的变化如下表所示，当线圈中的电流达到2mA时，衔铁被吸合，关闭窗帘，当线圈中的电流小于2mA时，衔铁松开，窗帘上升打开，电磁铁线圈电阻忽略不计。
照度L/lx 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻R阻值/kΩ 12.1 7.6 4.8 3.7 3.0 2.6 2.3 2.1 1.9 1.6 1.5 1.4
（1）工作电路中M为电动机，当通过电动机的电流方向改变时，可实现正、反转改变。为实现窗帘的升降，请在工作电路的虚线方框中补充合适的电路元件。
（2）当室外光的照度多大时，窗帘刚好能关闭？
（3）小科查阅照明标准时发现，要求室外的照度在700lx以上时，关闭窗帘。在不改变控制电路原有元件（可增加元件）的条件下，应如何改动控制电路？
（4）在长时间使用过程中，小科发现拉动衔铁的弹簧不如新弹簧紧，则下列方法可恢复控制电路正常功能的是： 。
A.适当增大电源电压
B.适当减小电源电压
C.与光敏电阻串联一个定值电阻
D.与光敏电阻并联一个定值电阻
43．小金发现超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢，了解后得知利用电磁继电器可以设计这样的电路，所用器材：U1电压为20V，U2电压为220V，开关S，压敏电阻R0（电阻随压力的变化关系如图乙所示），电阻R1为10Ω，电动机（有电阻），电磁继电器（线圈电阻忽略不计，线圈电流大于20mA时衔铁被吸下，线圈电流小于20mA时衔铁被弹回）。
（1）已知电流小时，电梯运行较慢，请在图甲中完善工作电路电路图。
（2）若安装时滑动变阻器阻值调为600Ω，当电梯快速运行时，乘客质量至少为多大？
（3）运营一段时间后，如果想让质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何移动滑片？
44．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lx）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。
45．电动车若充电时间过长，电池发热容易引发火灾，应及时断电，以防过热着火。
【问题分析】现实生活中人们无法随时注意电池温度而及时断电，于是某科学兴趣小组设计了充电保护开关。
【电路简介】工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U2的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R1和定值电阻R2组成，R1阻值随电池温度改变而发生的变化如图乙所示，充电电路由电压为L2电源和电池组成。当电池温度达45℃时，衔铁刚好被吸合，R2和充电电路会自动断电，当电池温度降到35℃时，衔铁刚好被释放，R2和充电电路又会自动通电。这样既能防止温度过高，又能保证电池能充满电。当图甲中开关S闭合时，电磁铁的上端为 极（填“N”或“S”）。
【电路设计】请根据上述要求，请在答题卷相应图中将充电电路连接完整。
【元件选择】若U1＝6V，该充电保护开关要满足上述设计要求，则定值电阻R2阻值为多少？
【评价与反思】小组成员小科同学认为当夏季气温超过35℃后，电动车将无法进行充电，于是同学们接着开始新的设计....
46．如图甲所示是一家庭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所示。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3伏且保持恒定，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0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B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，最好灯亮同时发出警报声，他建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 并联（选填“L1”或“L2”）。
（2）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？（写出计算过程）
（3）小科想让该报警器报警时的燃气浓度值调到比出厂预设值更低一些，下列操作理论上可行的是 。（选填字母）
A.将滑动变阻器滑片向下滑动
B.控制电路中串联一个电阻
C.增大控制电路的电源电压
D.减少电磁铁线圈匝数
47．为解决夏天开空调时室内空气干燥的问题，小明设计了一款自动启停的空气加湿器——当空气湿度达到一定值时，可以自动开启或停止加湿．其电路原理如图所示（其中加湿装置还未画出）。已知控制电路中U＝3V，当电磁铁中的线圈（电阻忽略不计）电流为30mA时，衔铁刚好被吸合；线圈电流为20mA时，衔铁释放。R1是滑动变阻器，R2是湿敏电阻，其阻值与空气湿度的关系如表。
空气湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90
湿敏电阻R2阻值/欧 410 300 250 200 170 150 100 50 25
（1）加湿装置应该接在 （选填“AB”或“CD”）之间。
（2）为了使在加湿器作用下，空气湿度维持的范围为70%﹣80%，通过计算说明此时R1的阻值大小。
（3）若要降低空气湿度维持的范围，可采取的措施是 。（写出两点）
48．大棚内二氧化碳浓度在一天内变化很大，蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%～0.2%。如图是项目化学习小组设计的一款二氧化碳浓度自动调节装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中控制电路电源电压U为12V，定值电阻R0阻值为30Ω，Rx是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。分析回答。
大棚中CO2浓度/% 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
气敏电阻Rx的阻值/Ω 40 35 30 25 20 15 10
（1）二氧化碳浓度仪由电流表改装成，并在电流表的表盘刻度上标注对应的二氧化碳浓度值。则改装后表盘上标注的刻度是 （填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理： 。
（3）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大（电磁铁上电阻丝阻值不计）？
49．以下是小明“设计自动温控风扇”项目的过程。
【项目背景】如图甲为普通风扇。当早晨温度升高时，风扇风速不升高，人容易被热醒；当夜晚温度降低时，风扇风速不降低，容易着凉；醒来调整风速又影响睡眠。
【项目要求】当温度达到临界温度时，电动机转速升高；当温度降低到临界温度以下时，工作电路中的电动机M转速降低。
【项目设计】小明根据要求设计如图乙的电路图。
【器材说明】电磁继电器（工作电流≥0.06安，线圈电阻不计），控制电压U1＝6伏，灵敏电流表G，滑动变阻器R1规格为“1安 120欧“，R2为热敏电阻（阻值随温度变化如表所示），R3、R4为相同规格的定值电阻，U2为家庭电源，电动机M（乙图中未画出），S1、S2为开关、导线等。
环境温度/℃ 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
热敏电阻R2/Ω 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
（1）根据项目要求，电动机M应接在工作电路中的 （选填“A”或“B”）处。
【项目调试】将滑动变阻器R1的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1、S2，风扇转速慢。将滑片P恰好移至中点时，风扇转速变快。
（2）请通过计算说明小明设计的“自动温控风扇”临界温度为多少摄氏度？ 。
【项目迭代】
（3）请你结合上述信息和所学知识，写出该款风扇在实际应用时，需要改进的一个方面： 。
50．大棚内植物生长需要适宜的二氧化碳浓度。某小组设计一款二氧化碳浓度自动调节装置。当白天棚内二氧化碳浓度较低时，可补充二氧化碳，使其维持稳定，促进植物光合作用；天黑后打开风扇使棚内外空气流通，适当排出棚内二氧化碳。如图甲为该装置原理模型图。反应容器中上方液体为稀盐酸，下方为石灰石固体颗粒。容器中间上下夹层为多孔结构，通过活塞的移动调节液体流量。
【控制电路】电源电压U1＝12伏。当通过电磁铁L1线圈中的电流达到0.2安时衔铁被吸下。Rx是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如下表。
光照强度（勒克斯） 100 900 1800 2700 3600 4000
光敏电阻（欧） 65 35 20 13 8 3
【工作电路】Ry为气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化的曲线如图乙中虚线①所示。固定电磁铁L2，通电时具有磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行。断电后弹簧复原，活塞闭合。
（1）当闭合开关S2，当电流通过电磁铁L2线圈时，电磁铁L2的A端为 极。
（2）晚上大棚内需要开启风扇适当排出二氧化碳的目的是 。
（3）当大棚内光照强度达到1800勒克斯时，启动二氧化碳补充装置，求滑动变阻器R0接入电路的有效阻值。
（4）为提升果实产量，大棚内植株在从幼苗期过渡到开花结果期时，应更换气敏电阻为Ry′以确保大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平。请在图乙中绘制气敏电阻Ry′的阻值随二氧化碳浓度变化的大致曲线②。
51．如图甲所示是某同学设计的模拟电路，可在潮湿的阴雨天开启警示灯，警示灯能随湿度变大而变亮。（线圈电阻忽略不计）
（1）将湿敏电阻串联在电路中的 （选填“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。
（2）图乙所示是两种不同的湿敏电阻的阻值大小随湿度的变化，模拟电路的湿敏电阻应选择 。
52．某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等组成的恒温箱简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图2为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 端（选填“AB”或“CD”）；
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）因为不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，当滑动变阻器向左滑动时，其目的是将孵化温度 （选填“升高”或“降低”）。
53．出于安全考虑，电梯都装有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U＝12V，保护电阻R1＝200Ω，电梯底架自重为1000N，压敏电阻R2（压力传感器）的阻值随压力F大小变化如图乙所示。出厂预设控制电路的电流达到0.02A时，衔铁被电磁铁吸下，触点K与B接触，电铃响而报警。
（1）闭合S1且电铃报警时，电梯内部载重至少达到了 N（电磁铁的阻值忽略不计）。
（2）若重设电梯内部载重达到5000N时就报警，有以下两种方法。
①其他不变，可将控制电路中200Ω的R1换成 Ω的保护电阻。
②其他不变，可将控制电路中12V的电源电压换成多少V？（写出计算过程）
54．PTC是一种半导体陶瓷新型发热材料，用PTC材料制成的陶瓷暖风器、陶瓷电热壶等电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。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”。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ℃。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻变 ，电功率降低，使其温度下降；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
（3）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。请帮他将如图（2）所示的电路连接完整。
55．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＝10Ω，左边电源电压为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。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 390 360 340 330 300
（1）计算说明该空调的启动温度是多少。
（2）为了节省电能，将空调启动温度设定为25℃，控制电路中需要串联多大的电阻？
（3）改变控制电路的电阻可以设定启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
56．如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U＝6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 （填“m”或“n”）连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？（至少写两点）
57．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12V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像；工作电路由电压为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。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的工作电路连接完整。
（2）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为100Ω时，恒温箱内的温度可保持在多少℃？
（3）若要提高恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？
58．某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等组成的恒温箱简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 端（选填“AB”或“CD”）。
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）因为不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，当滑动变阻器向左滑动时，其目的是将孵化温度 （选填“升高”或“降低”）。
59．以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统。
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中（如图甲）讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时，工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
【器材选择】电磁继电器（线面电阻不计，当通过电磁继电器的电流达时0.03安时，衔铁被吸下），控制电压U1为6伏、滑动变阻器R1规格为“1安 200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿轴电阻Rg、开关、导线等。
（1）要满足上述项目要求，他们应该选得的湿敏电阻是表中 （选填字母）。
空气相对温度/% 10 20 30 40 5 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 28 13
湿敏电阻B/Ω 10 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【项目调试】（2）利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试，将滑动变阻器的滑片移变阻值量大处时，闭合开关S1折叠伞不展开、若要使折叠伞在空气相对湿度认到80%时打开，则需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值多大处？（请通过计算说明）
【项目评价及反思】
评价指标 合格 待改进
指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开
指标二 开伞时的湿度可多挡调节 开伞时的温度不可调节
（3）根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。 。
60．棚内一天二氧化碳浓度变化很大，蔬菜最适宜的二氧化碳浓度一般为0.12%﹣0.18%，某小组设计一款二氧化碳自动补充装置，并制定了如下评价表。
评价指标 合格 不合格
指标一：CO2浓度仪刻度 刻度均匀 刻度不均匀
指标二：大棚内CO2浓度调节 浓度可多档调节 浓度不可调节
【设计产品】如图是项目组设计的二氧化碳自动补充装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中电源电压U为12V，定值电阻R0阻值为30Ω，Rx是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。二氧化碳浓度仪是由电流表改装的，并在电流表的表盘上标注对应的二氧化碳浓度盘上标注对应的二氧化碳浓度。
大棚中CO2浓度/% 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
气敏电阻Rx的阻值/Ω 40 35 30 25 20 15 10
【工作原理】当电流大于等于0.3A时，衔铁被吸下，密封塞堵住B口；当电流表示数小于等于0.24A时，衔铁被释放。
（1）气敏电阻阻值和二氧化碳浓度的关系是 。
（2）调试产品：结合工作原理，请通过计算说明二氧化碳浓度是否符合要求。
（3）评价产品：根据指标二，该自动补充装置被评为不合格，请提出一种改进方法使指标达到合格。
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第3课 电磁铁的应用
分层练习
1．如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（ ）
A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响
B．绿灯亮、红灯亮，电铃响
C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响
D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响
【答案】D
【解答】解：当水位到达或超过警戒水位时，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与左边的静触点接触，与右边的触点分开，导致了绿灯所在的电路断开，绿灯灭。红灯与电铃并联的电路接通，导致红灯亮、电铃响，从而报警。故D正确。
故选：D。
2．小联同学观察到学校的楼道里有消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，消防应急灯里两盏灯泡就会正常发光。科学小组查阅相关资料，探究并模拟消防应急灯电路。请完成下面小题。楼道里的消防应急灯，平时灯是熄灭的，一旦停电，两盏标有额定电压“36V”的灯泡就会正常发光。下图是四人科学小组设计的模拟电路，可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。
故选：C。
3．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
【答案】C
【解答】解：（1）分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，因此A和B两个选项的说法是错误的；
（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以D选项的说法也是错误的。
故选：C。
4．小曙同学在医院看到一个自动输液报警器，如图甲所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警，小曙运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图乙所示。光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，以下说法正确的选项是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药液时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有药液流过也会报警，可减少线圈匝数改进
【答案】C
【解答】解：A、根据安培定则，电磁铁的上端是N极，故A错误；
B、输液管中没有药液流过时，没有了药液柱对光的会聚作用，光敏电阻上的光照强度变小，光敏电阻的阻值增大，根据欧姆定律，控制电路线圈中的电流变小，故B错误；
C、输液管内有药液时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，光敏电阻的阻值变小，控制电路中的总电阻变小，电磁铁中的电流变大，衔铁吸下，绿灯亮，故C正确；
D、调试时，输液管中有药液流过也会报警，说明控制电路中的电流偏小，应该减小电阻或增大线圈的匝数进行改进，故D错误。
故选：C。
5．近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是（ ）
A．M 接 A，N 接 B B．M 接 B，N 接 D
C．M 接 B，N 接 C D．M 接 A，N 接 D
【答案】B
【解答】解：根据题意可知两灯并联连接，当水位在安全位置以下时，绿灯所在电路接通，绿灯亮，抽水机不工作；
当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，与下面的触头接触，此时红灯亮，抽水机开始工作，故连接如图所示：
由此可知M接B，N接D符合要求，故B正确。
故选：B。
6．如图所示是某同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应该在A和B之间
B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最低浓度比设定值低
D．为使检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移
【答案】D
【解答】解：AB、当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故AB错误；
C、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故C错误；
D、在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知I，在电源电压不变时，应减小变阻器R2的阻值，所以应将R2的滑片向上移，故D正确。
故选：D。
7．城市下水道井盖丢失导致行人坠人下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：A、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路也闭合灯泡发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路断路灯泡不发光，故A不符合题意；
B、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路断路灯泡不发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路闭合灯泡发光，故B符合题意；
C、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故C不符合题意；
D、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故D不符合题意。
故选：B。
8．智能扫地机器人的工作原理如图所示。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，扫地机器人处于待机状态。下列说法错误的是（ ）
A．电动机应接在A位置
B．当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，电磁铁磁性减弱
C．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大控制电路电源电压
D．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大定值电阻R0的阻值
【答案】C
【解答】解：AB、根据光敏电阻阻值随光照强度增强而减小图丙可知：当地面灰尘增多时，光敏电阻上的光照强度变小，光敏电阻阻值将变大。此时电路中的电流变小，电磁铁的磁性减小，弹簧将衔铁拉起来，启动电动机工作，所以电动机在支路A，故AB正确；
CD、为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，就是为了更早的启动电动机，减小控制电路的电流，可以减小电源电压或电压一定时增大定值电阻的阻值，故C错误，D正确。
故选：C。
9．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【答案】D
【解答】解：A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；
B、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；
D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。
故选：D。
10．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杆连接，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
【解答】解：A、螺线管中的电流方向是从右向左，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，故A错误；
B、由图可知，R1、R2、电磁铁、电流表串联接入电路，水位较低时，滑片P向下移动，R2接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知电路中总电阻的变大，根据I＝可知，当电源电压一定时，电路中电流的变小，电磁铁磁性变弱，故B错误；
C、若减小R1的阻值，要控制电路的电流不变，根据I可知，当电源电压一定时，控制电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知R2阻值的变大，由此可知警戒水位的变低，故C错误；
D、电流表示数变大，根据I可知，当电源电压一定时，控制电路电阻的变小，根据串联电路电阻规律可知R2阻值变小，滑片P向上移，由此可知水位变高，故D正确。
故选：D。
11．下列用电器或设备中，没有电磁铁的是（ ）
A．日光灯 B．电铃
C．电磁起重机 D．磁悬浮列车
【答案】A
【解答】解：在题目中所示答案，只有日光灯不需电磁铁，而其他电器中均需要电磁铁产生磁性进行工作。
故选：A。
12．某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图。当温度上升至设定值时，通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能（线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计）。下列四个电路能实现报警功能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：ABD、由图可知均为并联电路，且灯泡在支路上，因为衔铁的电阻不计，则当电磁铁不吸引衔铁时，灯泡短路不发光，不符合要求，故ABD不符合题意；
C、图中灯泡在干路上，当电磁铁不吸引衔铁时，灯泡发光，当电磁铁吸引衔铁时，灯泡熄灭，故C符合题意。
故选：C。
13．我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合：开关S，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（ ）
A．应选R1作为该电路的湿敏电阻
B．在M、N、Q三处位置中，湿敏电阻应安装在Q处
C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮
D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
【答案】D
【解答】解：A、由乙图可知，R1的阻值随湿度的增加而增加，R2的阻值随湿度的增加而减小，根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度的增加而变亮，当警示灯变亮时，通过电路的电流变大，电路电阻变小，所以R2符合要求，故A错误；
B、若将它串联在图甲电路中的M位置，当通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，动触点2接触静触点1，吸合后电磁铁和R2会被短路，警示灯会一下变亮，吸合后电磁铁和R2被短路而失去磁性，衔铁被弹簧拉起，此时警示灯和R2串联接入电路，灯泡变暗，而R2放在N点和Q点都不会出现此现象，故应该将警示灯串联在图甲电路中的M位置，才能起到闪烁的作用，故B错误；
C、空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为安全起见，湿度越大，警示灯应越亮，故C错误；
D、电源电压不变，空气湿度设定值不变，即触发电流不变、电路中总电阻不变，若向左移动滑片，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，即湿敏电阻阻值较大时，电路中电流即可达到触发电流，使警示灯在较小湿度下就能实现闪烁，故D正确。
故选：D。
14．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（ ）
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
【答案】C
【解答】解：
A、根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误；
B、晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误；
C、电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确；
D、由电路结构可知，当电阻箱R的阻值变大时，根据串联分压的特点可知，光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，路灯亮，因此，白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也可能变成亮，故D错误。
故选：C。
15．消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的，停电时，标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：
A、由图知，没有停电时（即220V的电路接通），电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光，故A错误；
B、由图知，右侧电路的电源电压为36V，而两盏灯的额定电压均为36V，要使外部电路停电时，两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并联，而图中两盏灯串联，不能正常发光，故B错误；
C、由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光，故C正确；
D、由图知，不管电磁铁是否具有磁性，该电路都是接通的，两只灯泡都发光，故D错误。
故选：C。
16．下列没有利用电磁铁工作的是（ ）
A．电铃 B．电磁选矿机
C．电磁起重机 D．电热水壶
【答案】D
【解答】解：ABC、电铃、电磁选矿机、电磁起重机的核心都是电磁铁，因而是利用电磁铁工作的，故ABC不符合题意；
D、电热水壶利用电流的热效应，没有利用电磁铁，故D符合题意。
故选：D。
17．小柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（ ）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更小的R0或减小线圈匝数改进
【答案】C
【解答】解：由图2知，控制电路是由定值电阻R0和光敏电阻组成的串联电路，当控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，使动触点与上端的静触点接触，喇叭报警。
A、运用安培定则可知，电磁铁的上端是N极，故A错误；
B、输液管中没有药液流过时，喇叭报警，说明衔铁与上端的静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路线圈中的电流应该是变小的，故B错误；
C、当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，由图乙知光照强度增大，光敏电阻的阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁会被吸下，故C正确；
D、调试时，输液管中有无药液流过都会报警，说明电磁铁的磁性较弱，换用电阻更小的R0，可以增大线圈中的电流从而增强电磁铁的磁性，故D错误。
故选：C。
18．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
【答案】D
【解答】解：AB、当CO浓度升高，气敏电阻R1阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，则控制电流电流增大，电磁铁磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故AB错误；
C、在CO浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知，I，即减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移，故C错误；
D、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故D正确。
故选：D。
19．如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和B之间
B．CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．CO排放量低于设定值时，动触点与触点N接触
【答案】C
【解答】解：AB．图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在C、D之间，故AB错误；
C．用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D．CO排放量低于设定值时，电磁铁磁性较弱，不能把衔铁吸下，动触点与上端的触点接触，故D错误。
故选：C。
20．小联同学利用电磁继电器、热敏电阻R1等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。恒温箱的温度自动控制为，则下列热敏电阻阻值大小随温度变化规律符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：四个选项中恒温箱的温度都要控制在40℃，当温度高于40℃时，加热器要断电，衔铁被吸下，高于40℃时，加热器要通电，衔铁被弹簧拉到上端。
由以上分析可知，当温度高于40℃时，电路中的电流变大，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知，电磁铁所在电路中的电流为I，当R1变小时，电流I变大，温度升高，故B正确，ACD错误。
故选：B。
21．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁的认识也促进了科技的进步，在生活中也有很多应用。
城市下水道井盖丢失会导致行人坠入下水道。为此项目小组设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮：一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。则图中电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：A、图A所示电路，S闭合时电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L发光，故A错误；
B、图B所示电路，S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L没有电流通过，灯L不亮，当S断开时，电磁铁无磁性，不吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L亮，故B正确；
C、图C所示电路，S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L发光，故C错误；
D、图D所示电路，S闭合和断开时灯都有电流通过，灯L都发光，故D错误。
故选：B。
22．下列产品中，利用电磁铁制成的是（ ）
A．指南针 B．电铃 C．白炽灯 D．电热水壶
【答案】B
【解答】解：电铃是利用电磁铁来工作的，指南针是利用地磁场的作用指南北的，白炽灯是利用电流的热效应来发热、发光的，电热水壶是利用电流的热效应来发热的；故B正确。
故选：B。
23．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．温度达到90℃，衔铁向上，绿灯亮
B．改变温度计中金属丝长度可以改变报警温度
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以
【答案】B
【解答】解：根据图片可知，当温度达到90℃时，温度计里的水银柱与上面的金属丝接通，控制电路产生电流，此时电磁铁将衔铁吸下来接通红灯所在的电路，红灯亮、电铃响，完成报警。
A、温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，故A错误；
B、改变温度计中金属丝长度，温度计里的水银柱与上面的金属丝接通的位置，可以改变报警温度，故B正确；
C、自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体；换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。
故选：B。
24．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）
A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
【答案】C
【解答】解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；
故选：C。
25．小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。
故选：C。
26．校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：由R的阻值随光照强度变化关系图象知，R的阻值随光照强度的增加而增大；
AB．由电路图可知，灯泡与电磁铁并联后再与R串联，由于电磁铁的电阻忽略，使得灯泡被短路，故AB错误；
C．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为通路，即灯泡发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光，故C正确；
D．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡为所在的支路为通路，即灯泡发光，故D错误；
故选：C。
27．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。
（1）由图乙可知，接线柱 A （选填“A”或“B”）接的是火线，电磁铁的上端为 N 极。
（2）当手位于出风口下方时，光敏电阻R的阻值 减小 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（3）为了满足出风口吹出热风，则加热电阻丝、风扇和出风口三者的位置，从上往下依次是 B 。
A.加热电阻丝、风扇、出风口
B.风扇、加热电阻丝、出风口
【答案】（1）A；N；（2）减小；（3）B。
【解答】解（1）从安全角度，接线柱A接火线，这样防止工作电路不工作状态带电。由安培定则可判断电磁铁上端为N极；
（2）当手位于出风口下方时，工作电路接通吹热风，这时控制电路中电磁铁的磁性增强才能闭合工作电路，磁性增强电流要变大，控制电路的总电阻变小，所以这时光敏电阻的阻值变小。
（3）出风口在最下面，风扇要把电阻丝产生的热量吹到出风口，可知选B；
故本题答案为：（1）A；N；（2）减小；（3）B。
28．如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图，当温度上升至设定值t0时，通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。（线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计）
（1）请判断图中电磁铁D端的磁极为 S 。
（2）为了实现报警功能，应将指示灯串联在电路中 A 点。（用图中的字母表示）
【答案】（1）S；（2）A。
【解答】解：（1）由图可知，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端的磁极为N极、上端为S极；
（2）线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计，根据图示可知，当指示灯串联在B或C位置时，当温度上升至设定值t0时，电路接通，此时电源会被短路，所以指示灯只能接在A处。当温度上升至设定值t0时，电路接通，通过指示灯有电流，灯泡发光，此时电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使得动触点和静触点分离，电路中无电流，指示灯不发光，电磁铁失去磁性，衔铁回到原位置，使得动触点和静触点接触，电路接又通，指示灯发光，从而实现指示灯亮灭交替闪烁。
故答案为：（1）S；（2）A。
29．如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时，它的阻值变的越小。
（1）该记录器的原理是，当光控开关接收到 红 光（选填“红”、“绿”或“黄”）时，自动 闭合 （选填“闭合”或“断开”）；当压敏电阻受到车的压力到一定值时，继电器的衔铁就被吸下， 电控照相机 （选填“指示灯”或“电控照相机”）工作；光控开关未闭合时，衔铁没有被吸引。
（2）将电路连接完整。
（3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻 并联 （选填“串联”或“并联”）一个电阻。
【答案】（1）红；闭合；电控照相机；
（2）如图；
（3）并联。
【解答】解：（1）闯红灯的拍照过程，红灯亮，光控开关闭合，车过线，压敏电阻阻值减小，电磁铁磁性增强，衔铁被吸引，下触点接通，照相机拍照；
（2）电路如图，电磁铁吸引衔铁时，下触点接通，照相机拍照；
（3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，就要使小车经过时，控制电路电流足够大，电磁铁磁性足够强，才能吸引衔铁。要使电流变大，就需要使电阻减小，所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。
故答案为：（1）红；闭合；电控照相机；
（2）如图；
（3）并联。
30．智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。
（1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 A （选填“A”或“B”）；
（2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 增大定值电阻R0的阻值或者减小电源电压 。
【答案】（1）A；（2）增大定值电阻R0的阻值或者减小电源电压。
【解答】解：（1）由题可知，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱。当光敏电阻上的光照强度变小，光敏电阻阻值将变大，此时电路中的电流变小，电磁铁的磁性减小，弹簧将衔铁拉起来，启动电动机工作，所以电动机在支路A；
（2）电动机工作时电磁铁最大磁性强弱一定，线圈匝数不变时，电路中电流不变；若想让家里的地面灰尘更少，则空气的透光程度增强，照射到光敏电阻上的光照强度增强，由已知可知R的阻值减小，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，若电源电压一定，根据串联电路电阻规律可知应增大定值电阻R0的阻值；若定值电阻R0的阻值不变，总电阻变小，根据欧姆定律，可知可减小电源电压。
31．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。
（1）踏板相当于控制电路中的 开关 。
（2）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】（1）开关；（2）见解析。
【解答】解：（1）踏板相当于控制电路中的开关，可以控制电流；
（2）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：
故答案为：（1）开关；（2）见解析。
32．如图所示是电铃电路，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】见试题解答内容
【解答】解：闭合开关，电磁铁中有电流，吸引衔铁，小球敲打电铃，螺钉与弹簧片断开，电磁铁中没有磁性，弹簧片恢复原状，使电路再次接通。小球间断的敲打电铃；电路图如图所示。
33．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6V
报警电流：≥250mA
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。其中，光敏电阻的阻值大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U恒为6V，滑动变阻器规格为“2A 50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图象应为 D 。
A.
B.
C.
D.
【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值RP＝15Ω（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流＞250mA），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多少？
【项目评价与反思】为了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），该组同学提出以下几种方法，其中可行的是 ABD 。
A.更换阻值较小的保护电阻
B.增大电源电压
C.增大线圈和衔铁之间的距离
D.增加线圈匝数
E.增大滑动变阻器的阻值
【答案】（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）ABD
【解答】解：
（1）根据图乙可知，当烟雾增大时，接受电路接收到的光强度越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，反之，当接受电路接收到的光强度越强时，电磁铁的磁场减弱，电流变小，而总电阻增大，也就是光敏电阻的阻值会增大，故选：D。
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝16Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣Rp＝30Ω﹣16Ω＝14Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：R′24Ω，
报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣14Ω＝10Ω。
（3）A、更换阻值较小的保护电阻，在吸合电流不变的情况下，此时的气敏电阻的阻值变大，使得电路在烟雾浓度更小的情况下闭合电路，故A符合题意；
B、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变，根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故B符合题意；
C、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不符合题意；
D、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故D符合题意；
E、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，增大滑动变阻器的阻值，会使通过电磁铁的电流减小，不能达到目的，故E不符合题意；
故选：ABD。
故答案为：（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）ABD。
34．某学习小组开展“制作烟雾报警器”项目化学习活动。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
【项Ⅱ任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：当环境中的烟雾浓度升高，光照强度小于3cd时，立刻报警鸣叫。
【器材选择】电磁继电器（当控制电路中的电流达到250mA时，衔铁被吸合，线圈电阻不计）、控制电压U1 （6伏）、滑动变阻器R（规格为“2安 50欧”）、光敏电阻Rx （阻值随光照强度的变化如图丙所示）、报警器、开关、导线等。
（1）【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻Rx对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。为了实现任务要求，应将报警器接入图乙中的 B 处（选填“A”或“B”）。
（2）【项Ⅱ调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通光照强度为6cd时，报警器就报警了，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值。为了符合制作要求（即光照强度小于3cd时报警），应如何调节滑动变阻器？（写出计算过程）
（3）【项目评价与反思】为了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），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 AB 。
A.增大电源电压
B.增加线圈匝数
C.增大线圈和衔铁之间的距离
D.向右移动滑动变阻器滑片
【答案】（1）B；
（2）此时滑动变阻器接入电路的阻值为21Ω；向左移动滑动变阻器；
（3）AB。
【解答】解：（1）由题意可知，当光照强度小于3cd时，报警器鸣叫，即此时电路中的电流应达到250mA，故应将报警器与电磁继电器串联，即报警器应接入图乙中的B处；
（2）由图像可知，当光照强度为6cd时，光敏电阻的阻值为3Ω，由题意得，当控制电路中的电流达到250mA时，衔铁被吸合，所以当I＝250mA＝0.25A时，由欧姆定律可得，电路中的总电阻为：
R总24Ω，则由串联电路电阻关系可得，此时接入电路的滑动变阻器的阻值为：Rp＝R总﹣3Ω＝24Ω﹣3Ω＝21Ω；为了符合制作要求（即光照强度小于3cd时报警），应增大电路中的电流，即减小滑动变阻器接入电路中的电阻，故应向左移动滑动变阻器；
（3）当烟雾较少时，光敏电阻的阻值增大，控制电路中的总电阻增大，为了使衔铁被吸合，电流要达到250mA，
A、为了保持电流不变，根据R总＝Rx+Rp可知，此时总电阻变大，再根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故A正确；
B、总电阻增大，若电源电压不变，通过电磁铁的电流减小，为了保持电磁铁的磁场强度不变，使衔铁吸合，可以增加线圈匝数，故B正确；
C、增大线圈和衔铁之间的距离，根据杠杆平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C错误；
D、若电源电压不变，向右移动滑动变阻器滑片，电路中的总电阻增大，电流减小，控制电路中的电流达不到250mA，衔铁无法吸合，故D错误。
故选：AB。
故答案为：（1）B；
（2）此时滑动变阻器接入电路的阻值为21Ω；向左移动滑动变阻器；
（3）AB。
35．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。图乙是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 S （填“N”或“S”）极。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 弱 ，触点开关 接通 （填“接通”或“断开”）。
（3）若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 90 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 高 （填“高”或“低”）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 B 。
A.0～100Ω
B.0～200Ω
C.0～1000Ω
D.0～1500Ω
【答案】（1）S；（2）弱；接通；（3）90；高；（4）B。
【解答】解：（1）如图所示，电流从电磁铁下端流入，上端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的下端为N极，则上端为S极；
（2）温度较低时，由图乙可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通；
（3）由题意得，当电流为30mA即I＝30mA＝0.03A时，电磁继电器的衔铁被吸合，此时电路的总电阻为：R总200Ω，此时热敏电阻的阻值为：R1＝R总﹣R2＝200Ω﹣150Ω＝50Ω，由图像可知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃；当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路；
（4）ABCD、当设定温度为90℃时，由（3）可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的电源电压为6V不变，电路中的电流为0.03A不变，则控制电路的总电阻为200Ω且保持不变，所以要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值，当设定温度为150℃时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值，综上分析，当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃时，R2的阻值变化范围是150Ω～170Ω，故ACD错误，B正确。
故选：B。
故答案为：（1）S；（2）弱；接通；（3）90；高；（4）B。
36．项目化学习小组设计了一个孵化器的恒温装置。图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1（规格“1安，30欧”）和继电器等组成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻忽略不计。当线圈中电流大于或等于0.05安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。分析回答：
（1）恒温箱的加热器应接在 AB （填“AB”或“CD”）端。
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1接入电路的电阻为多大？
（3）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，通过改变滑动变阻器R1的阻值来调节恒温箱设定的温度。当滑动变阻器R1规格为“1安，30欧”时，请结合评价量表，判断该恒温装置调节功能等级并写出判断依据。 调节功能等级为合格；只能调低于40℃ 。
评价指标 功能等级
恒温箱的温度调节 优秀 合格 不合格
既可调高于40℃也可调低于40℃ 只能调高于40℃或调低于40℃ 不能调节
【答案】（1）AB；（2）滑动变阻器R1接入电路的电阻为30Ω；（3）调节功能等级为合格；只能调低于40℃。
【解答】解：（1）根据图乙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，则控制电路中的电流随之增大，当控制电路中的电流大于等于设定的电流时，衔铁被吸引闭合，电键K接通CD所在的电路，反之，接通AB所在的电路。则当温度较低时，电键K接通AB所在的电路，当温度较高时，电键K接通CD所在的电路，所以恒温箱的加热器应接在AB端；
（2）由图乙可知，恒温箱的温度设定为40℃时，热敏电阻R的阻值为90Ω，
由欧姆定律得，控制电路的总电阻为：R总120Ω，
由串联电路的电阻规律得，此时滑动变阻器R1的阻值为：R1＝R总﹣R＝120Ω﹣90Ω＝30Ω；
（3）调节功能等级为合格。因为当电磁继电器吸引衔铁闭合时，控制电路总电阻120欧不变，由于滑动变阻器阻值调节范围为0～30欧，热敏电阻R的阻值变化范围为120欧～90欧，由图乙知温度小于 40℃因此恒温箱的温度只能调低于40℃。
故答案为：（1）AB；（2）滑动变阻器R1接入电路的电阻为30Ω；（3）调节功能等级为合格；只能调低于40℃。
37．小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是 高温可消磁 。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁 磁性减弱 无法 吸引 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，从而使电铃报警。
（3）同组的同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处 难以设定报警的具体温度 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）如图甲所示，开始上磁体的右端吸引了很多的铁钉，说明磁体的磁性很强，加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，说明磁体没有磁性了。实验表明温度影响磁体的磁性，温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁。
（2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）丙图中，温度升高时，温度计的水银柱上升，当上升到设定温度位置时，水银柱与温度计上方的导体接通，线圈通电，电磁铁产生磁性，吸引右侧的开关，右侧电路被接通，电铃响；温度下降到设定温度以下时，水银柱与温度计上方的导体断开，线圈不通电，电磁铁磁性消失，不能再吸引右侧的开关，右侧电路被断开，电铃不响。通过对比乙丙实验设计可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）高温可消磁；（2）磁性减弱；吸引；（3）难以设定报警的具体温度。
38．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
[项目名称]制作烟雾报警器。
[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
[项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6伏
报警电流：≥250毫安：
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
[方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为如图丙 D 。
（2）[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15欧（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流≥250毫安），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为 9Ω 。
（3）[项目评价与反思]为了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），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 BD 。
A．更换阻值较小的保护电阻
B．增大电源电压
C．增大线圈和衔铁之间的距离
D．增加线圈匝数
E、更换阻值更大的线圈
【答案】（1）D；（2）9Ω；（3）BD。
【解答】解：
（1）根据图乙可知，当烟雾增大时，光照越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，故选：D；
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安＝0.2A时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R30Ω；
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣RP＝30Ω﹣15Ω＝15Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：，
报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣15Ω＝9Ω；
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，为了使衔铁被吸合；
A、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变；当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，此时需要更换阻值更小的保护电阻。但是保护电阻太小，可能造成电源烧坏，故A不符合题意；
B、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故B符合题意；
C、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不合题意；
D、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故D符合题意；
E、根据A中分析可知，如果保持保护电阻不变，需要换用阻值更小的线圈，则可以保持电流不变，电磁铁的磁场不变，故E不符合题意。
故选：BD。
故答案为：（1）D；（2）9Ω；（3）BD。
39．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 S 极（N/S）。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 弱 ，触点开关 接通 （接通/断开）。
（3）电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 90 ℃．当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 高 （高/低）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 B 。
A．0～100Ω B．0～200Ω C．0～1000Ω D．0～1500Ω
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）电流从电磁铁的上端流入下端流出，结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极，下端为N极。
（2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通。
（3）U源＝6V I＝30mA＝0.03A，
电路的总电阻：R总200Ω，
此时R1＝热敏电阻的阻值：R1＝R总﹣R2＝200Ω﹣150Ω＝50Ω，
由图像知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃。
当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路。
（4）由第三问的分析可知：当设定温度最低为90℃，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的U源＝6V不变，I＝0.03A不变，极控制电路的总电阻200Ω保持不变，所以此时要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值；
当设定温度为150℃时，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值。
综上分析，当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃时，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，故选B。
故答案为：（1）S；（2）弱；接通；（3）90；高；（4）B。
40．小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈的电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 70Ω 。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 减小 ，继电器的磁性将 增强 （均选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 B 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 A 相连（均选填“A”或“B”）。
（3）环境温度高于 80℃ 时，警铃报警。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω。
分析图象发现：当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，
根据欧姆定律，控制电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增强；
（2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，
所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
（3）当线圈中的电流I＝50mA＝0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，
由I得，控制电路的总电阻：
R总60Ω，
则热敏电阻的阻值：
R＝R总﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，
由图乙可知，当热敏电阻的阻值为30Ω时，此时环境温度t＝80℃，
所以，当温度t≥80℃时，警铃报警。
故答案为：（1）70Ω；减小；增强；（2）B；A；（3）80℃。
41．随着鱼塘精养技术的发展，大部分鱼塘都配备了增氧机，但常因意外停电，导致鱼塘中的鱼缺氧死亡，造成重大损失。
（1）用文字表达式表示鱼塘中的鱼利用氧气获得能量的生理活动： 葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量 。
（2）发生意外停电时，对于鱼塘缺氧的急救，可采用以下应急措施：大面积的鱼塘应设计停电提醒装置。如图所示，将插头插入电源插座并闭合开关，紧急停电时，衔铁会被 释放 （选填“吸合”或“释放”），电铃发声提醒人及时利用自备发电机，启动增氧机增氧。
（3）停电提醒装置连接在220V家用电源上，它的线圈电流过大则温度太高，太小则不能正常工作，当线圈电流0.1A～0.8A之间时它正常工作，假设线圈电阻恒定为50欧，则滑动变阻器的阻值范围是多少时装置能正常工作？
【答案】（1）葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量；（2）释放；（3）滑动变阻器的阻值范围为：2150Ω～225Ω
【解答】解：（1）呼吸作用的文字表达式：葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量；
（2）紧急停电时，工作电路电铃发声提醒人，说明电磁继电器的衔铁与静触点A接触，故控制电路的电磁铁没有磁性，衔铁被释放；
（3）线圈电流最大时，电路的总电阻最小，最小总电阻为：R＝
2200Ω，滑动变阻器接入电路的最大电阻为：R大＝R﹣R线＝2200Ω﹣50Ω＝2150Ω；
线圈电流最大时，电路的总电阻最小，最小总电阻为：R'275Ω；滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R小＝R﹣R线＝275Ω﹣50Ω＝225Ω；滑动变阻器的阻值范围为：2150Ω～225Ω。
答：（1）葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量；（2）释放；（3）滑动变阻器的阻值范围为：2150Ω～225Ω。
42．如图所示为小科设计的模拟自动升降窗帘的电路，由控制电路和工作电路组成。控制电路的电源电压为U＝6V，R为光敏电阻，安装在窗外，用于感知室外自然光，其阻值随光的照度的变化如下表所示，当线圈中的电流达到2mA时，衔铁被吸合，关闭窗帘，当线圈中的电流小于2mA时，衔铁松开，窗帘上升打开，电磁铁线圈电阻忽略不计。
照度L/lx 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻R阻值/kΩ 12.1 7.6 4.8 3.7 3.0 2.6 2.3 2.1 1.9 1.6 1.5 1.4
（1）工作电路中M为电动机，当通过电动机的电流方向改变时，可实现正、反转改变。为实现窗帘的升降，请在工作电路的虚线方框中补充合适的电路元件。
（2）当室外光的照度多大时，窗帘刚好能关闭？
（3）小科查阅照明标准时发现，要求室外的照度在700lx以上时，关闭窗帘。在不改变控制电路原有元件（可增加元件）的条件下，应如何改动控制电路？
（4）在长时间使用过程中，小科发现拉动衔铁的弹簧不如新弹簧紧，则下列方法可恢复控制电路正常功能的是： B、C 。
A.适当增大电源电压
B.适当减小电源电压
C.与光敏电阻串联一个定值电阻
D.与光敏电阻并联一个定值电阻
【答案】（1）
；
（2）当室外光的照度为400lx时，窗帘刚好能关闭；
（3）控制电路中串联一个0.9kΩ的定值电阻；
（4）B、C。
【解答】解：（1）根据电路的基本构成可以判断虚线方框中补充的电路元件：
；
（2）根据欧姆定律以及题中给的条件可以求得：
，查表可以得到，此时L＝400lx
所以当室外光的照度为400lx时，窗帘刚好能关闭；
（3）如果要求室外的照度在700lx以上时，关闭窗帘，通过计算可得：
控制电路中总电阻不变为3kΩ，
当L＝700lx时，R0＝2.1kΩ，R'＝3kΩ﹣2.1kΩ＝0.9kΩ；
所以控制电路中串联一个0.9kΩ的定值电阻，可以控制电路；
（4）拉动衔铁的弹簧不如新弹簧紧，说明弹力变弱，因此比正常弹簧，只需较小的吸力，衔铁被吸下来，电路中电流小于2mA，即，照度大于规定照度，
在不更换衔铁的情况下，要控制电路恢复正常工作，即要减小电路中电流，因此可以适当减小电源电压或与光敏电阻串联一个定值电阻；故选择：B、C。
答：
（1）
；
（2）当室外光的照度为400lx时，窗帘刚好能关闭；
（3）控制电路中串联一个0.9kΩ的定值电阻；
（4）B、C。
43．小金发现超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢，了解后得知利用电磁继电器可以设计这样的电路，所用器材：U1电压为20V，U2电压为220V，开关S，压敏电阻R0（电阻随压力的变化关系如图乙所示），电阻R1为10Ω，电动机（有电阻），电磁继电器（线圈电阻忽略不计，线圈电流大于20mA时衔铁被吸下，线圈电流小于20mA时衔铁被弹回）。
（1）已知电流小时，电梯运行较慢，请在图甲中完善工作电路电路图。
（2）若安装时滑动变阻器阻值调为600Ω，当电梯快速运行时，乘客质量至少为多大？
（3）运营一段时间后，如果想让质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何移动滑片？
【答案】（1）
；
（2）若安装时滑动变阻器阻值调为600Ω，当电梯快速运行时，乘客质量至少60kg；
（3）如果想让质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该向左移动滑片。
【解答】解：（1）根据电流小时，电梯运行较慢，可知此时衔铁释放，电阻R1与电动机串联，接入电路中，衔铁吸下时，只有电动机接入电路，电流大，电梯运行快，电路连接如下：
；
（2）当电磁继电器线圈电流大于20mA时衔铁被吸下，电梯快速运行，根据欧姆定律可以求得此时控制电路的总电阻：
；
因为滑动变阻器阻值为600Ω，可以求得R0阻值：R0＝R总﹣R滑＝1000Ω﹣600Ω＝400Ω；
由乙图可知此时：G＝F＝600N；
可以求得乘客质量：；
（3）让质量更小的人站上电梯，此时对R0压力减小，由图乙可知R0阻值变大，线圈中电流变小，要想使其较快运行，需要增大线圈中的电流，根据欧姆定律需要将滑动变阻器阻值调小即可，即向左移动滑片。
答：（1）
；
（2）若安装时滑动变阻器阻值调为600Ω，当电梯快速运行时，乘客质量至少60kg；
（3）如果想让质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该向左移动滑片。
44．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lx）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）工作电路如下：
；
（2）此时烟感开关的电阻应不超过40Ω；
（3）认为选择光敏电阻a更合适；根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；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，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同。
【解答】解：（1）根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗的要求进行连接，电路连接如下：
；
（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，根据欧姆定律可以求得此时烟感开关的电阻：
；
（3）根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；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，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同，故认为选择光敏电阻a更合适。
答：
（1）工作电路如下：
；
（2）此时烟感开关的电阻应不超过40Ω；
（3）认为选择光敏电阻a更合适；根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；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，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同。
45．电动车若充电时间过长，电池发热容易引发火灾，应及时断电，以防过热着火。
【问题分析】现实生活中人们无法随时注意电池温度而及时断电，于是某科学兴趣小组设计了充电保护开关。
【电路简介】工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U2的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R1和定值电阻R2组成，R1阻值随电池温度改变而发生的变化如图乙所示，充电电路由电压为L2电源和电池组成。当电池温度达45℃时，衔铁刚好被吸合，R2和充电电路会自动断电，当电池温度降到35℃时，衔铁刚好被释放，R2和充电电路又会自动通电。这样既能防止温度过高，又能保证电池能充满电。当图甲中开关S闭合时，电磁铁的上端为 N 极（填“N”或“S”）。
【电路设计】请根据上述要求，请在答题卷相应图中将充电电路连接完整。
【元件选择】若U1＝6V，该充电保护开关要满足上述设计要求，则定值电阻R2阻值为多少？
【评价与反思】小组成员小科同学认为当夏季气温超过35℃后，电动车将无法进行充电，于是同学们接着开始新的设计....
【答案】【电路简介】N
【电路设计】见解答；
【元件选择】该充电保护开关要满足上述设计要求，则定值电阻R2阻值为15Ω。
【解答】解：（1）根据安培定则知，电流从上方后侧流入，上方为N极；
（2）根据温度升高达45℃时，衔铁刚好被吸合，充电电路会自动断电，则电池接在动触点上，电源接上方的触点，如图所示：
（3）当电池温度达45℃时R1＝15Ω，衔铁刚好被吸合，R2和充电电路会自动断电，设电路中的电流为I；根据欧姆定律知U＝I（R1+R2），即6V＝I（15Ω+R2）——①
当电池温度降到35℃时R1＝30Ω，衔铁刚好被释放，断开前是R2被短路的，根据欧姆定律知U＝I（R1+R2），即6V＝I×30Ω——②；
联立①②解得R2＝15Ω。
故答案为：【电路简介】N
【电路设计】见解答；
【元件选择】该充电保护开关要满足上述设计要求，则定值电阻R2阻值为15Ω。
46．如图甲所示是一家庭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所示。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3伏且保持恒定，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0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B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，最好灯亮同时发出警报声，他建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 L2 并联（选填“L1”或“L2”）。
（2）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？（写出计算过程）
（3）小科想让该报警器报警时的燃气浓度值调到比出厂预设值更低一些，下列操作理论上可行的是 AC 。（选填字母）
A.将滑动变阻器滑片向下滑动
B.控制电路中串联一个电阻
C.增大控制电路的电源电压
D.减少电磁铁线圈匝数
【答案】（1）L2；（2）滑动变阻器接入的阻值为60Ω；（3）AC。
【解答】解；（1）当衔铁被吸下时，报警灯亮，由此可知L2为报警灯，故应把蜂鸣器应与L2并联；
（2）控制电路的总电阻100Ω，由图乙可知燃气浓度达到4%时的报警值时R气敏＝40Ω，所以R滑＝R总﹣R气敏＝100Ω﹣40Ω＝60Ω；
（3）该报警器报警时的燃气浓度值调到比出厂预设值更低一些，R气敏增大，如果线圈匝数不变，电流不变，不变，根据R滑＝R总﹣R气敏可知，滑动变阻器接入的阻值变小，故A可行；
B.在控制电路中串联一个电阻，总电阻更大，电路中电路变小，电磁铁线圈的磁性变小，达到报警浓度时，不能闭合报警回路，故B不可行；
C.R气敏增大时，若滑动变阻器不动，控制电路中的总电阻R总变大，要保证电流不变，根据I，适当增大电源电压，故C 可行；
D.R气敏增大时，若滑动变阻器不动，电源电压不变的情况下，电路中的电流变小，磁性减弱，若再减小电磁铁线圈匝数，磁性更弱，到达报警浓度时，不能吸下衔铁报警，故D不可行；
故选AC
故本题答案为：（1）L2；（2）滑动变阻器接入的阻值为60Ω；（3）AC。
47．为解决夏天开空调时室内空气干燥的问题，小明设计了一款自动启停的空气加湿器——当空气湿度达到一定值时，可以自动开启或停止加湿．其电路原理如图所示（其中加湿装置还未画出）。已知控制电路中U＝3V，当电磁铁中的线圈（电阻忽略不计）电流为30mA时，衔铁刚好被吸合；线圈电流为20mA时，衔铁释放。R1是滑动变阻器，R2是湿敏电阻，其阻值与空气湿度的关系如表。
空气湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90
湿敏电阻R2阻值/欧 410 300 250 200 170 150 100 50 25
（1）加湿装置应该接在 AB （选填“AB”或“CD”）之间。
（2）为了使在加湿器作用下，空气湿度维持的范围为70%﹣80%，通过计算说明此时R1的阻值大小。
（3）若要降低空气湿度维持的范围，可采取的措施是 变阻器R1的阻值减小或增大电源电压 。（写出两点）
【答案】（ 1 ） AB；（2）R1的阻值大小为50Ω；（3）变阻器R1的阻值减小或增大电源电压
【解答】解：（1）根据表格可知，当湿度增大时湿敏电阻的阻值减小，此时总电阻减小而总电流增大，那么电磁铁的磁场变强，将衔铁吸下来切断加湿装置的工作，因此加湿装置应该接在AB之间；
（2）当空气湿度为70%时，湿敏电阻R2＝100Ω，此时的总电阻为：；
则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝150Ω﹣100Ω＝50Ω；
当空气湿度为80%时，湿敏电阻R2＝50Ω，此时的总电阻为：；
则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝100Ω﹣50Ω＝50Ω；
（3）当衔铁吸合时电流大小不同，如果电源电压不变，那么总电阻不变。当空气湿度降低时，湿敏电阻的阻值增大，则变阻器R1的阻值减小；如果R1的阻值不变，那么总电阻变大，而电流不变。根据U＝IR可知，此时可以增大电源电压。
故答案为：（ 1 ） AB；（2）R1的阻值大小为50Ω；（3）变阻器R1的阻值减小或增大电源电压。
48．大棚内二氧化碳浓度在一天内变化很大，蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%～0.2%。如图是项目化学习小组设计的一款二氧化碳浓度自动调节装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中控制电路电源电压U为12V，定值电阻R0阻值为30Ω，Rx是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。分析回答。
大棚中CO2浓度/% 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
气敏电阻Rx的阻值/Ω 40 35 30 25 20 15 10
（1）二氧化碳浓度仪由电流表改装成，并在电流表的表盘刻度上标注对应的二氧化碳浓度值。则改装后表盘上标注的刻度是 不均匀 （填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理： 当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应 。
（3）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大（电磁铁上电阻丝阻值不计）？
【答案】（1）不均匀。
（2）当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应。
（3）电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为0.24A、0.2A。
【解答】解：（1）根据表格数据知，浓度没增大时0.05%，电阻减小5Ω，则电阻与浓度的关系是R＝40Ω﹣kn，n表示浓度，
而电路中的电流I，此时不是一次函数关系，因而改装后表盘上标注的刻度不是均匀是；
（2）当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应。
（3）蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%～0.2%。
Rx＝30Ω；R'x＝20Ω；
电路的总电阻R＝R0+Rx＝30Ω+30Ω＝60Ω，R'＝R0+R'x＝30Ω+20Ω＝50Ω，
电路中的电流I0.2A；
I'0.24A；
电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为0.24A、0.2A。
故答案为：（1）不均匀。
（2）当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应。
（3）电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为0.24A、0.2A。
49．以下是小明“设计自动温控风扇”项目的过程。
【项目背景】如图甲为普通风扇。当早晨温度升高时，风扇风速不升高，人容易被热醒；当夜晚温度降低时，风扇风速不降低，容易着凉；醒来调整风速又影响睡眠。
【项目要求】当温度达到临界温度时，电动机转速升高；当温度降低到临界温度以下时，工作电路中的电动机M转速降低。
【项目设计】小明根据要求设计如图乙的电路图。
【器材说明】电磁继电器（工作电流≥0.06安，线圈电阻不计），控制电压U1＝6伏，灵敏电流表G，滑动变阻器R1规格为“1安 120欧“，R2为热敏电阻（阻值随温度变化如表所示），R3、R4为相同规格的定值电阻，U2为家庭电源，电动机M（乙图中未画出），S1、S2为开关、导线等。
环境温度/℃ 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
热敏电阻R2/Ω 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
（1）根据项目要求，电动机M应接在工作电路中的 A （选填“A”或“B”）处。
【项目调试】将滑动变阻器R1的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1、S2，风扇转速慢。将滑片P恰好移至中点时，风扇转速变快。
（2）请通过计算说明小明设计的“自动温控风扇”临界温度为多少摄氏度？ 24℃ 。
【项目迭代】
（3）请你结合上述信息和所学知识，写出该款风扇在实际应用时，需要改进的一个方面： 增加一个温度过低时自动断开电路的开关 。
【答案】（1）A；（2）24℃；（3）增加一个温度过低时自动断开电路的开关。
【解答】解：
（1）分析控制电路：当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律电流增大，线圈磁性增强，衔铁被吸下。此时工作电路中只有R3被接入，总电阻较小；
当温度降低时，热敏电阻阻值增大，衔铁接上触电，此时工作电路中R3和R4串联，总电阻较大。
根据串联电路分压法则和欧姆定律，串联的总电阻越大，电流越小，电动机功率越大。
若电动机接入A点，则符合上述规律。若电动机接入B点，衔铁被吸下时，电动机无法连入电路，不符合题意。
（2）根据控制电压U1＝6V和电磁继电器工作电流I1＝0.06A，得出：当衔铁被吸下时，电路中的总电阻为100Ω；
此时滑动变阻器滑片在中点，接入阻值为0.5×120Ω＝60Ω；
则此时热敏电阻阻值R2＝R总﹣R滑＝100Ω﹣60Ω＝40Ω，对照表格得出此时温度为24℃。
（3）当温度过低时，不应继续吹风而是应该停止工作，故应该增加一个能在低温条件下使电动机停止工作的开关。
故答案为：（1）A；（2）24℃；（3）增加一个温度过低时自动断开电路的开关。
50．大棚内植物生长需要适宜的二氧化碳浓度。某小组设计一款二氧化碳浓度自动调节装置。当白天棚内二氧化碳浓度较低时，可补充二氧化碳，使其维持稳定，促进植物光合作用；天黑后打开风扇使棚内外空气流通，适当排出棚内二氧化碳。如图甲为该装置原理模型图。反应容器中上方液体为稀盐酸，下方为石灰石固体颗粒。容器中间上下夹层为多孔结构，通过活塞的移动调节液体流量。
【控制电路】电源电压U1＝12伏。当通过电磁铁L1线圈中的电流达到0.2安时衔铁被吸下。Rx是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如下表。
光照强度（勒克斯） 100 900 1800 2700 3600 4000
光敏电阻（欧） 65 35 20 13 8 3
【工作电路】Ry为气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化的曲线如图乙中虚线①所示。固定电磁铁L2，通电时具有磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行。断电后弹簧复原，活塞闭合。
（1）当闭合开关S2，当电流通过电磁铁L2线圈时，电磁铁L2的A端为 南 极。
（2）晚上大棚内需要开启风扇适当排出二氧化碳的目的是 天黑后值物只进行呼吸作用不进行光合作用，棚内二氧化碳浓度升高，如果浓度过高会抑制植物呼吸，需适当排出 。
（3）当大棚内光照强度达到1800勒克斯时，启动二氧化碳补充装置，求滑动变阻器R0接入电路的有效阻值。
（4）为提升果实产量，大棚内植株在从幼苗期过渡到开花结果期时，应更换气敏电阻为Ry′以确保大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平。请在图乙中绘制气敏电阻Ry′的阻值随二氧化碳浓度变化的大致曲线②。
【答案】（1）南；（2）天黑后值物只进行呼吸作用不进行光合作用，棚内二氧化碳浓度升高，如果浓度过高会抑制植物呼吸，需适当排出；（3）滑动变阻器R0接入电路的有效阻值为40Ω；（4）见解答图。
【解答】解：（1）衔铁被吸下后，电磁铁L2连入电路，电流从左下流入，结合螺线管的绕法，由安培定则可知电磁铁L2的B端为北极、A端为南极；
（2）天黑后值物只进行呼吸作用不进行光合作用，棚内二氧化碳浓度升高，如果浓度过高会抑制植物呼吸，需适当排出；
（3）查表得，当光照强度为1800勒克斯时，Rx＝20Ω，
当电流达到0.2A时，衔铁被吸下，此时电路总电阻：
R总60Ω，
R0＝R总﹣Rx＝60Ω﹣20Ω＝40Ω；
（4）气敏电阻的阻值随CO2浓度增大而增大，为了使大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平，气敏电阻的阻值应该减小，增大电路中的电流，增大电磁铁L2的磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行，增大CO2浓度，所以曲线在①的下方，与纵坐标交点大于零，如图所示：
故答案为：（1）南；（2）天黑后值物只进行呼吸作用不进行光合作用，棚内二氧化碳浓度升高，如果浓度过高会抑制植物呼吸，需适当排出；（3）滑动变阻器R0接入电路的有效阻值为40Ω；（4）如图所示。
51．如图甲所示是某同学设计的模拟电路，可在潮湿的阴雨天开启警示灯，警示灯能随湿度变大而变亮。（线圈电阻忽略不计）
（1）将湿敏电阻串联在电路中的 B （选填“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。
（2）图乙所示是两种不同的湿敏电阻的阻值大小随湿度的变化，模拟电路的湿敏电阻应选择 R2 。
【答案】（1）B；（2）R2。
【解答】解：（1）在潮湿的天气里，与电磁铁串联的湿敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增大，衔铁被吸下与动触点A和B连通，同时将电磁铁和湿敏电阻短路，电路中的电流较大，警示灯亮，报警，此时电磁铁和湿敏电阻被短路，电磁铁中没有电流，电磁铁无磁性，动触点AB在弹簧弹力的作用下分开，流过警示灯的电流较小，警示灯较暗，如此往复，警示灯不断闪烁。
（2）根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度的增加而变亮，当警示灯变亮时，通过电路的电流变大，电路电阻变小，所以R2符合要求。
故答案为：（1）B；（2）R2。
52．某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等组成的恒温箱简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图2为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 AB 端（选填“AB”或“CD”）；
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）因为不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，当滑动变阻器向左滑动时，其目的是将孵化温度 降低 （选填“升高”或“降低”）。
【答案】（1）AB；（2）恒温箱的温度设定为40℃，滑动变阻器R1的阻值100Ω；（3）降低。
【解答】解：（1）根据图乙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，则控制电路中的电流随之增大，当控制电路中的电流大于等于设定的电流时，衔铁被吸引闭合，电键K接通CD所在的电路，反之，接通AB所在的电路。则当温度较低时，电键K接通AB所在的电路，当温度较高时，电键K接通CD所在的电路，所以恒温箱的加热器应接在AB端；
（2）由图乙可知，恒温箱的温度设定为40℃时，热敏电阻R的阻值为100Ω，
由欧姆定律得，控制电路的总电阻为：R总300Ω，
由串联电路的电阻规律得，此时滑动变阻器R1的阻值为：R1＝R总﹣R﹣R线圈＝300Ω﹣100Ω﹣100Ω＝100Ω；
（3）电磁继电器吸引衔铁闭合时，所需的电流大小为定值，由欧姆定律知，电源电压一定时，控制电路中的总电阻也为一个定值，根据图乙可知，当降低孵化温度时，热敏电阻R的阻值增大，总电阻要保持不变，滑动变阻器接入电路的阻值应该减小。
故答案为：（1）AB；（2）恒温箱的温度设定为40℃，滑动变阻器R1的阻值100Ω；（3）降低。
53．出于安全考虑，电梯都装有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U＝12V，保护电阻R1＝200Ω，电梯底架自重为1000N，压敏电阻R2（压力传感器）的阻值随压力F大小变化如图乙所示。出厂预设控制电路的电流达到0.02A时，衔铁被电磁铁吸下，触点K与B接触，电铃响而报警。
（1）闭合S1且电铃报警时，电梯内部载重至少达到了 6000 N（电磁铁的阻值忽略不计）。
（2）若重设电梯内部载重达到5000N时就报警，有以下两种方法。
①其他不变，可将控制电路中200Ω的R1换成 100 Ω的保护电阻。
②其他不变，可将控制电路中12V的电源电压换成多少V？（写出计算过程）
【答案】（1）6000；
（2）①100；
②其他不变，可将控制电路中12V的电源电压换成14V。
【解答】解：（1）根据题意可知，控制电路的电流达到0.02A时，衔铁被电磁铁吸下，触点K与B接触，电铃响而报警，
由I可知，此时控制电路的总电阻：R总600Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值：R2＝R总﹣R＝600Ω﹣200Ω＝400Ω，
由图乙可知，当压敏电阻的阻值为400Ω时，电梯底架对压敏电阻的压力F＝7000N，
则此时电梯内部载重G载＝F﹣G自重＝7000N﹣1000N＝6000N；
（2）若重设电梯内部载重为5000N时，电梯底架对压敏电阻的压力为F′＝5000N+1000N＝6000N，
由图乙可知，此时压敏电阻的阻值：R2′＝500Ω；
①若电源电压不变，控制电路中报警电流不变，由I可知，控制电路的总电阻不变，
根据串联电路的电阻特点可知，此时R1的阻值：R1′＝R总﹣R2′＝600Ω﹣500Ω＝100Ω；
②若R1阻值不变，控制电路中报警电流不变，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R总′＝R1+R2′＝200Ω+500Ω＝700Ω，
由I可知，此时控制电路的电源电压：U′＝IR总′＝0.02A×700Ω＝14V。
答：（1）6000；
（2）①100；
②其他不变，可将控制电路中12V的电源电压换成14V。
54．PTC是一种半导体陶瓷新型发热材料，用PTC材料制成的陶瓷暖风器、陶瓷电热壶等电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。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”。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 100 ℃。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻变 大 ，电功率降低，使其温度下降；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
（3）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。请帮他将如图（2）所示的电路连接完整。
【答案】（1）100；（2）大；（3）。
【解答】解：（1）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”。根据图象可知居里点温度为 100℃。
（2）根据图象，温度高于165℃，电阻值则随温度的升高而增大，根据公式P可知，功率减小；功率减小后，温度会降低。
（3）如图所示：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。
故答案为：（1）100；（2）大；（3）。
55．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＝10Ω，左边电源电压为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。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 390 360 340 330 300
（1）计算说明该空调的启动温度是多少。
（2）为了节省电能，将空调启动温度设定为25℃，控制电路中需要串联多大的电阻？
（3）改变控制电路的电阻可以设定启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电路启动时的总电阻：R总400Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时热敏电阻的阻值：R热＝R总﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是20℃。
（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25℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′＝R总﹣R热′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。
（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，也可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答：（1）空调的启动温度是20℃；
（2）控制电路中需要再串联30Ω的电阻；
（3）可以将左边电源改为可调压电源。
56．如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U＝6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 n （填“m”或“n”）连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？（至少写两点）
【答案】（1）n；（2）滑动变阻器接入电路的阻值为140Ω；（3）增大滑动变阻器接入电路中的电阻、减小电磁铁线圈的匝数
【解答】解：
（1）由图乙可知，当温度过高时，热敏电阻的阻值较小，则控制电路的电流较大，电磁铁会吸引衔铁，结合图甲可知，此时加热电路应断开，所以，P应与n连接。
（2）由图乙可知，当恒温箱内的温度设定为100℃时，热敏电阻的阻值R1＝50Ω；
此时控制电路中的电流I＝30mA＝0.03A；
此时电路的总电阻为：R总200Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝R总﹣R1﹣R电磁铁＝200Ω﹣50Ω﹣10Ω＝140Ω；
（3）要增大恒温箱内的设定温度，热敏电阻减小，由于吸合电流不变，总电阻不变，因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻；
热敏电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，要使衔铁不被吸下，可以减小电磁铁的磁性，减小电磁铁线圈的匝数。
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，
答：（1）n；（2）滑动变阻器接入电路的阻值为140Ω；（3）增大滑动变阻器接入电路中的电阻、减小电磁铁线圈的匝数。
57．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12V的电源、电磁继电器（线圈
