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电磁铁的应用课时作业
参考答案与试题解析
1．学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两个灯泡（额定电压为36V）就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路，最科学的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】观察图可知，220V的电路是照明电路，而36V的电路才是为应急灯提供的电源，再根据两盏灯都在停电后会正常发光，可断定，两灯并联，且在照明电路工作时不连通。
【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。
2．小金家的单元防盗门锁原理如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程是：平时衔铁被压入门扣内，上锁；楼上的住户闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引衔铁，解锁。若不计摩擦，关于该门锁，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S，衔铁的左端被磁化为S极
B．断开开关S，衔铁受到弹簧向左的拉力
C．其电磁铁是利用了电流的磁效应来工作的
D．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
【分析】（1）根据安培定则可以判断电磁铁的磁极，进而判断衔铁左端的磁极；
（2）该门锁的工作过程是：平时衔铁被压入门扣内，据此分析；
（3）电磁铁的原理是电流的磁效应，特点是通电时具有磁性，断电时失去磁性；
（4）并联电路中各用电器之间互不影响，串联电路各用电器之间相互影响。
【解答】解：A、根据安培定则，闭合开关S后，电磁铁的右端为S极，因此衔铁的左端被磁化为N极，故A错误；
B、断开开关S，衔铁受到弹簧向右的弹力，故B错误；
C、该门锁中的电磁铁利用了电流的磁效应来工作，当电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，故C正确；
D、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的，互不影响，故D错误。
故选：C。
3．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻。K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（ ）
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大
【分析】A、知道电流的方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、S极；
B、电磁铁是根据电流的磁效应制成的；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关；
C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触。
D、R1为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况，根据欧姆定律判断出电流的变化。
【解答】解：A、工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B、电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，故B正确；
C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误；
D、超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点K与静触点B接触，电铃报警，故D错误。
故选：B。
4．现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．控制电路中电磁铁的上端为S极
B．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化
C．当载人时，衔铁与触点2接触，电梯的速度加快
D．当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流增大
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁磁极，当电流的方向发生变化时，电磁铁的极性会发生改变；
（2）压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过控制电路的电流变化，进一步判断电磁铁的磁性变化，工作电路中衔铁与触点1接触时，定值电阻和电动机串联接入电路，当压力增大到一定值时，衔铁被吸下，衔铁与触点2接触，工作电路中只剩下电动机，根据欧姆定律可知通过电动机的电流变化，根据P＝UI可知电动机的电功率变化，进一步判断电梯运行的速度变化。
【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，电磁铁的上端为N极，当电流的方向发生变化时，电磁铁的极性会发生改变，但通过电路的电流不变，故AB错误；
（2）压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，工作电路中衔铁与触点1接触时，定值电阻和电动机串联接入电路，当压力增大到一定值时，衔铁被吸下，衔铁与触点2接触，工作电路中只剩下电动机，根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大，根据P＝UI可知电动机的电功率变大，则电梯运行的速度加快，反之当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流减小，故C正确，D错误。
故选：C。
5．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
【分析】由水位的变化导致了控制电路的通断，进一步决定了电磁铁磁性的有无，从而控制了工作电路的动触点的位置的变化，改变了工作电路的连接情况。
【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。
6．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
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极。
（2）根据光敏电阻的特点结合欧姆定律进行分析。
（3）电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【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。
7．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
【分析】根据题意红灯与绿灯并联连接，各自独立工作；用电器工作必须电路是闭合电路，据此分析解答。
【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。
8．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
【分析】（1）根据安培定则可判断电磁铁上端的极性；
（2）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判断电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据电磁铁磁性与电流大小的关系可判断电磁铁磁性的变化；
（3）若减小R1的阻值，要控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知控制电路的电阻变化，根据串联电路电阻规律可判断R2阻值的变化，由此可判断警戒水位的变化；
（4）电流表示数变大，根据欧姆定律可知控制电路电阻的变化，根据串联电路电阻规律可判断R2阻值的变化，由此可判断水位的变化。
【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。
9．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
【分析】A、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，再根据乙图判断哪个电阻的阻值随湿度的增加而减小，就选它作为湿敏电阻；
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，衔铁被吸引，动触点2接触静触点1，R2会被短路，警示灯会一下变亮，起到闪烁的作用；
C、空气潮湿时能见度低，为安全起见判断警示灯应越亮度与湿度大小的关系；
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，湿敏电阻阻值较大时，电路中电流即可达到触发电流，最后根据湿敏电阻阻值随空气湿度变化情况判断。
【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。
10．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
【分析】（1）图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析；
（2）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，据此分析；
（3）CO排放量低于设定值时，电磁铁磁性较弱。
【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。
11．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．
【分析】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判断温度和电阻的关系。
【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。
12．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
【分析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内液体上升，该液体必须是导体，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，起到报警作用；
【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。
13．电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（ ）
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
【分析】（1）电磁继电器的工作原理：当电磁铁中通有电流时，吸引衔铁，使工作电路接通；
（2）安培定则：右手握住螺线管，让四指弯曲方向跟电流方向一致，大拇指所指方向为螺线管北极；
（3）磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（4）控制电路电源正负极的变化时，电磁铁L的NS极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化。
【解答】解：A、当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确；
BC、当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误，C正确；
D、更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确。
故选：B。
14．如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
【分析】（1）电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的；
（2）通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。
【解答】解：A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，故A叙述正确；
B、电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，故B叙述正确；
C、声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C叙述正确；
D、小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，故D叙述错误。
故选：D。
15．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。
【分析】电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的；通电时，电磁铁吸引衔铁，鼓槌打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，鼓槌被弹回，电路重新接通，不断重复上面的过程。
【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。
16．如图，是小科设计的一个当闭合开关S能使红、绿两灯能交替发光的未完成电路。请用笔画代替导线完成电路的连接。
【分析】根据题意设计的电路，将红、绿灯并联，红灯和电磁铁串联组成一条支路，绿灯一条支路。当红灯亮时，电磁铁有磁性，将衔铁吸引下来，绿灯亮、红灯灭，此时电磁铁无磁性，衔铁被拉起，和上触点接触，红灯亮、绿灯灭，电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，绿灯亮。
【解答】解：两灯并联，将红灯和电磁铁串联组成一条支路，绿灯一条支路，如图所示：
。
17．水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位达到安全位置上限时，红灯亮。
（1）请按上述要求连接电路图。
（2）请结合已学知识，解释水位自动报警器能自动报警的工作原理。
【分析】（1）水位在安全线以下时，控制电路断开，绿灯亮，则绿灯所在的电路接通；水位到达安全位置上限时，控制电路接通，红灯亮，则红灯所在的电路接通；
（2）电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
【解答】解：（1）当水位在安全以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，与上面的触头接触，此时绿灯亮，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，则连接如图所示：
（2）当水位上涨时，水与金属B接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
故答案为：（1）见上图；（2）当水位上涨时，水与金属B接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
18．请将图中各器材和元件连成电路，要求开关S断开时，绿灯亮，红灯熄灭；开关S闭合时，红灯亮，绿灯熄灭。
【分析】电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、触点簧片等组成的，只要电磁铁有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合，红灯亮；当电磁铁无电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合，绿灯亮。
【解答】解：当闭合开关S时，电磁铁有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与下面触点连接，红灯亮；当电磁铁无电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与上面触点连接，绿灯亮。电路图如下：
19．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
【分析】（1）从安全角度进行判断，电阻丝在非工作状态，不要造成触电现象；用安培定则进行判断电磁铁的磁极；
（2）当手位于出风口下方时，要接通工作电流，所以控制电路中电磁铁的磁性增强电流变大，进行判断；
（3）热风是从上往下的出风口在下面，风扇要把电阻丝产生的热量从吹到下面来；
【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。
20．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。
【分析】（1）了解闯红灯的拍照过程；
（2）要知道压敏电阻阻值的变化，知道电磁铁磁性的变化，知道电磁继电器触点的转换。
【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。
21．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 。
【分析】（1）电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的；
（2）根据欧姆定律进行分析。
【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。
22．某科技兴趣小组制作了一个高温报警器，如图是其部分简化电路。其工作原理是：温度未达到报警值时，报警器的绿灯亮；达到预定值时，报警器的绿灯熄灭、红灯亮起。R是热敏电阻，其阻值随着温度的升高而降低。
（1）红灯是 A （填“A”或“B”）。
（2）制作完成后，发现温度只有比预设的报警温度更高时，红灯才亮。为了使红灯在达到预设温度时就会亮起，该小组同学应该对报警器做出怎么样的改进 增大U1的电压 （写出一种方法即可）。
【分析】（1）根据衔铁没有被吸引下来和吸引下来两种情况分析AB的工作状态，即可确定；
（2）发现温度只有比预设的报警温度更高时，红灯才亮，也就是达到预设温度时，电流较小，电磁铁的磁性较弱，从增强电磁铁的磁性的角度来分析。
【解答】解：（1）温度未达到报警值时，衔铁没有被吸引下来，此时衔铁的动触点与上静触点接触，B灯亮，随着温度的升高，热敏电阻的阻值降低，导致控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，把衔铁吸引下来，此时衔铁的动触点与下静触点接触，A灯亮，由此可知A为红灯，B为绿灯；
（2）发现温度只有比预设的报警温度更高时，红灯才亮，即R1的阻值比预设阻值更小，也就是R1在预设值时无法把衔铁吸引下来，若增大U1的电压（或换一个阻值更小的R0），可在R1阻值相同情况下增大电路中的电流，从而增大电磁铁的磁性，这样会使红灯在达到预设温度时就会亮起。
故答案为：（1）A；（2）增大U1的电压。
23．夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小金利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，衔铁被吸下，S2闭合，电动机M转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。图中电磁铁的上端为 S （选填“N”或“S”）极。调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）移动。
【分析】根据电路图可知，光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流；利用安培定则判断电磁铁的磁极；
当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即控制电路的电流过小了，这是由于控制电路的电阻过大导致的，据此分析。
【解答】解：根据电路图可知，光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流；利用安培定则可知电磁铁的下端为N极，上端为S极；
电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的；当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即控制电路的电流过小了，这是由于控制电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变阻器R1的滑片P向右移动。
故答案为：S；右。
24．如图甲，由电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，处于恒温箱内，电源电压U＝6V，继电器线圈的电阻可不计。图乙为热敏电阻的R1﹣t图像，且已知在30～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1 t＝常数。电阻R2为阻值变化0～100Ω的控温电阻，当线圈中的电流达到30mA时，继电器的衔铁被吸合，已知可变电阻R2＝50Ω时，恒温箱可保持60℃恒温，应该把恒温箱的加热器接在 AB端 （选填“AB端”或“CD端”），若要把恒温箱的温度控制在75℃，R2的阻值应调为 80 Ω。
【分析】（1）恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端，主要是由热敏电阻随温度的变化趋势来决定的；
（2）恒温箱的温度控制在不同的温度时，电流是30mA，继电器的衔铁被吸合，电路断开；根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出恒温箱保持60℃恒温时R1的阻值，利用R1t＝常数求出恒温箱的温度控制在75℃时热敏电阻R1的阻值，再根据电阻的串联求出此时R2的阻值。
【解答】解：（1）由图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，电路中的电流越大，当电流达到30mA时，继电器的衔铁被吸合，电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；
（2）恒温箱的温度控制在不同的温度时，电流是30mA，继电器的衔铁被吸合，电路断开，
由I＝可得，电路中的总电阻：
R＝＝＝200Ω，
当可变电阻R2＝50Ω，恒温箱可保持60℃恒温时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝200Ω﹣50Ω＝150Ω，
因R1t＝常数，
所以，当温度是75℃时，则有
R1t＝R1′t′，即150Ω×60℃＝R1′×75℃，
解得：R1′＝120Ω，
则此时电阻R2的阻值：
R2′＝R﹣R1′＝200Ω﹣120Ω＝80Ω。
故答案为：AB端；80。
25．某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 否 （选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 工作电路中，随着铜片旋转，三个电阻是依次接入的，因此风速可调，但电流只能跳跃式变化而不能连续变化。 。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是 ABD 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
【分析】控制电路可以通过温度改变来改变Rx的大小，从而改变电流，使得电磁铁带有磁性而将衔铁吸下来，动触头上移与静触头接触接通工作电路，使电扇工作。接下来针对每个问题进行具体分析即可。
【解答】解：
【产品制作】：当开关S1闭合，开关S连接ab时，控制电路处于断开状态，此时温度变化虽然可以使S2阻值发生变化，但是电路中无电流，因此衔铁不会被吸引，动触头不会上移而接通工作电路，故温控模式无法实现。
【产品评价】工作电路中，随着半圆弧形铜片逆时针旋转，电路中R1R2R3是被依次接入，因此是不连续地改变电路中的电流从而改变电动机转速，来改变风速。如果想要风速连续可调，应该在工作电路中串联一个滑动变阻器来使得风速连续变化。因此风速可调但不连续，指标2评价为良好。
【产品迭代】若需要改变临界温度，则需要对控制电路进行改造，可以串接一个滑动变阻器，可以使得电源电压可调，可以使得线圈匝数可调，可以让动触头连接位置可调等等。但改造工作电路无法改变临界温度。故选ABD。
故答案为：
【产品制作】：否；
【产品评价】：工作电路中，随着铜片旋转，三个电阻是依次接入的，因此风速可调，但电流只能跳跃式变化而不能连续变化；
【产品迭代】：ABD。
26．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
【分析】（1）根据图乙，结合题目的描述，分析光敏电阻Rx的阻值随光照强度的变化规律。
（2）当线圈电流为200毫安时，首先根据公式计算出总电阻，再根据串联电路特点计算出Rx的阻值。当通过线圈的电流为250mA时，再根据计算出总电阻，最后根据串联电路特点计算出变阻器此时接入阻值。
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，而电磁铁吸合需要的磁场力不变，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【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：R＝＝＝30Ω，
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。
27．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
【分析】（1）根据图丙可知光敏电阻的阻值随光照强度的变化关系，进而分析光照强度小于3cd时光敏电阻的阻值，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据电磁铁磁性强弱的影响因素和图乙分析衔铁的位置，进而分析动触点的位置，结合此时工作电路报警鸣叫分析报警器接入的位置；
（2）由图像丙得出光照强度为6cd时，光敏电阻的阻值，由题意及欧姆定律得到衔铁吸合时此时控制电路中的总电阻，再根据串联电路电阻关系即可得出此时接入电路的滑动变阻器阻值；为了符合制作要求，当光照强度小于3cd时报警，则光面电阻的阻值变大，要使衔铁吸合，接入滑动变阻器的阻值要减小；
（3）提高该烟雾报警器的灵敏度，即烟雾更少条件下能报警，由图像可知，光敏电阻的阻值变大，为了使衔铁吸合，控制电路中的电流要达到250mA，所以可以增大电源电压，增加线圈匝数，减小接入滑动变阻器的阻值。
【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。
28．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
【分析】（1）根据电流方向，线圈绕向，利用安培定则判断电磁铁的两极；
（2）温度较低时，由图乙可知，热敏电阻阻值较大，根据欧姆定律可知电路电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁不会被吸下来；
（3）设定可变电阻的阻值，通过欧姆定律得出衔铁被吸合时电路的总电阻，即可求出此时的热敏的电阻，再根据图象求出温度，若可变电阻变大，再由欧姆定律可知，电路中的电流减小，磁性减弱，衔铁不会被吸下，工作电路继续工作，恒温箱中温度持续升高；
（4）根据预设的温度调节范围，由题意得，控制电路的总电阻不变，再分别求出可变电阻的最大阻值和最小阻值，即知可变电阻的阻值范围。
【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。
29．小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”（如图），两个完全相同的电磁继电器（电磁铁分别为 L1 和 L2），电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0 为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω 145 165 210 280 380 500
压力/N 15 13 11 9 7 5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”（通电时可向袋子内添加食盐）和“封装系统”（通电时可完成袋口的密封），当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”： B （选填“A”或“B”）。
（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为：20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少？
（3）【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行，并说明理由： 不可行，添加系统停止工作时，压敏电阻不再改变，电流达不到吸合电流，封装系统无法工作。 。
【分析】（1）食盐质量越大，压力越大，压敏电阻越小，质量装满后，应该封装，观察哪一侧的电路闭合；
（2）根据欧姆定律计算电路的总电阻，根据串联电路的特点计算压敏电阻，从而得出压力，计算食盐的重力和质量；
（3）电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关，当电流较小时，左侧停止工作，不再添加食盐，压敏电阻不再改变，右侧电磁铁不能吸合，据此分析。
【解答】解：（1）当食盐重力较小时，压敏电阻较大，电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，不能吸引衔铁，则A通电而工作，是添加系统，当食盐重力足够大，电磁铁吸引衔铁，A电路断开，B电路通电，则B是封装系统；
（2）控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流I＝20mA＝0.02A，
电路的总电阻为R总＝＝＝300Ω，
根据串联电路的知，压敏电阻R＝R总﹣R0＝300Ω﹣20Ω＝280Ω；
根据表格中数据，食盐和托盘的重力G＝F＝9N；
则食盐和托盘的质量m＝＝0.9kg；
则食盐的质量为m'＝0.9kg﹣0.5kg＝0.4kg；
（3）适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以增强电磁铁的磁性，当电流较小时就可以停止添加实验，但压力不再改变，控制电路的电流不再改变，B永远无法工作，不能完成封装工作。
答：（1）B；
（2）该电路可自动封装的食盐质量为0.4kg；
（3）不可行，添加系统停止工作时，压敏电阻不再改变，电流达不到吸合电流，封装系统无法工作。
30．为了确保鱼正常的生命活动，通常在鱼池内使用增氧泵（如图甲）。其中图乙为气室和橡皮碗的局部放大图。弹性金属片左端固定一固体A，当A被电磁铁吸引时，橡皮碗被压缩，气室内的空气被压入水中：当A被电磁铁排斥时，橡皮碗恢复原状，空气被吸进气室。a和b是与气室相连的导管。增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，从而增加水体的溶解氧。
（1）为使增氧泵正常工作，固体A应选用 磁体 （选填“磁体”或“铁块”）。
（2）当弹性金属片向下压缩橡皮碗时，K1、K2的开闭情况为 K1关闭，K2打开 。
（3）增氧泵工作时，为使氧气充分的溶解在水中，以下措施可行的是 BC （选填序号）。
A.
增加气室的高度
B.
增加导管b伸入水面以下的长度
C.
导管b的下端加装一个多孔装置
（4）养鱼时，冬季与夏季，哪个季节更需要增氧泵？判断并说明理由。 夏季；气温高，氧气的溶解度降低 。
【分析】（1）根据铁块始终被磁体吸引分析；
（2）根据压缩时压强增大分析；
（3）为使氧气充分的溶解在水中，应增大空气与水的接触面积；
（4）根据夏季鱼容易缺氧死亡分析。
【解答】解：（1）增氧泵依靠吸引和排斥来上下运动，而铁块一定是被吸引，为使增氧泵正常工作，固体A应选用磁体，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）当弹性金属片向下压缩橡皮碗时，内部压强增大，K1关闭，K2打开。
（3）增氧泵工作时，为使氧气充分的溶解在水中，应增大空气与水的接触面积，导管b的下端加装一个多孔装置，增加导管b伸入水面以下的长度上升时不断与水接触，可以增大接触面积，增加气室的高度不能增大气泡与水的接触面积，故选BC。
（4）根据夏季鱼容易缺氧死亡分析，夏季需要增氧，因为气温高，氧气的溶解度降低。
故答案为：（1）磁体；（2）K1关闭，K2打开；（3）BC；（4）夏季；气温高，氧气的溶解度降低。
31．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
【分析】（1）根据图乙，结合题目的描述，分析光敏电阻Rx的阻值随光照强度的变化规律。
（2）当线圈电流为250毫安时，首先根据公式计算出总电阻，再根据串联电路特点计算出Rx的阻值。当通过线圈的电流为250mA时，再根据计算出总电阻，最后根据串联电路特点计算出变阻器此时接入阻值。
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，而电磁铁吸合需要的磁场力不变，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【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：R＝＝＝30Ω；
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。
32．智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找清扫灰尘，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位：cd）的变化如图丙所示。
（1）当地面灰尘增多，空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，B触头与静触头 A （选填“A”或“C”）接触，则电动机工作；反之指示灯亮，从而达到自动控制的目的。
（2）若电压表示数小于等于3V时，电动机开始工作。求电压表示数为3V时，光照强度为多少？
（3）若要增加光照强度，电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作，你可以怎么做？（请写出两种方法）
【分析】（1）由图丙知光照强度与电阻大小的关系判断电磁铁磁性的强弱；
（2）由图乙可知，控制电路中，光敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压；
根据串联电路电压和电流的规律算出电压表示数为3V时的电阻，找出对应的电流；
（3）根据图丙可知，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，由串联电路的电压特点和分压规律分析找出可采取的方法。
【解答】解：（1）当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，光敏电阻变大，电流变小，磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，B触头与静触头A接触，电动机工作，反之，指示灯亮，从而达到自动控制的目的。
（2）由图乙可知，控制电路中，光敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压；
电压表示数为3V时，定值电阻R0的电流为：I＝＝＝0.25A；
光敏电阻两端的电压：U′＝U﹣U0＝4.5V﹣3V＝1.5V，
光敏电阻的电阻：R＝＝＝6Ω，由图丙可知，当光敏电阻的电阻为6Ω时，光照强度为3cd；
（3）由图丙可知，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，在R0不变时，由串联分压的规律可知光敏电阻分得的电压变小，若要电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作，由串联电路的电压特点可知应减小电源电压；
当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，若电源电压不变，仍要电动机在电压表示数≤3V时开始工作，则此时光敏电阻分得电压不变，由分压规律可得，因R的阻值减小，则应减小R0的阻值才能满足要求，即更换阻值更小的定值电阻。
答：（1）A；
（2）光照强度为3cd；
（3）减小电源电压或更换阻值更小的定值电阻。
33．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为 4300 Ω。
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
【分析】当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，根据串联总电阻比任何一个电阻大，结合P＝分析各挡的电路连接；
（1）根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA，根据欧姆定律计算保温时的总电阻，根据串联电阻特点知R1的最小阻值；
（2）根据人的压力F＝G＝mg确定压敏电阻的大小，根据控制电路的最大电流和最小电流计算总电阻，根据串联电阻规律计算热敏电阻的大小，根据表格得出对应的温度；
（3）根据吸合电流计算总电阻，结合替换后压敏电阻，找出没有人使用马桶时的热敏电阻大小，判断是否存在自动加热的情况。
【解答】解：当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，根据串联总电阻比任何一个电阻大，根据P＝知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡；
（1）工作电路的电压为220V，
根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA＝0.05A，由I＝可得，此时总电阻：R总＝＝＝4400Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：R1的最小阻值
R1＝R总﹣R2＝4400Ω﹣100Ω＝4300Ω；
（2）体重为40kg的小明坐在马桶上时，压力F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，根据乙图知，此时Ra＝50Ω；
控制电路电源电压U＝6V，在电流小于20mA＝0.02A 时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻：R'总＝＝＝300Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最大阻值：
Rb＝R'总﹣Ra＝300Ω﹣50Ω＝250Ω；根据表格中数据知，此时温度为40℃；
当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，
此时温度最低，则总电阻：R''总＝＝＝150Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最小阻值：
Rbmin＝R''总﹣Ra＝150Ω﹣50Ω＝100Ω；根据表格中数据知，此时温度为32℃；
马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃；
（3）Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc替换，当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω，
当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，开始加热，
则总电阻：R''总＝＝＝150Ω，
当热敏电阻的阻值小于150Ω﹣100Ω＝50Ω，即环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。
答：（1）4300；
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃；
（3）环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。
34．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，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，电铃发出报警铃声，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＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（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 增强 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
【分析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化；
（2）根据G＝mg求出乘客的重力，也就是对电梯的压力，找出图像中压力对应的R2电阻值，根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流，将这个电流和20mA比较得出结论。
【解答】解：（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；
（2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，
即F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，
由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以控制电路中的电流：I＝＝＝0.03A＝30mA，
因为30mA＞20mA，所以此时电梯超载。
故答案为：（1）增强；
（2）此时电梯超载。
35．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 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）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，如要调低孵化温度，应如何调节滑动变阻器的滑片，并说明理由。
【分析】（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置电流时，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，再结合题意进行分析；
（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，在控制电路中，根据欧姆定律和串联电路的电阻关系，计算出滑动变阻器R1对应的阻值；
（3）电磁继电器吸引衔铁闭合时，所需的电流大小为定值，根据热敏电阻R的阻值随温度的变化规律，结合控制电路进行分析。
【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＝＝＝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﹣90Ω﹣100Ω＝110Ω；
（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110Ω；（3）将滑动变阻器的滑片向左调，减小滑动变阻器接入电路中的阻值，因为当电磁继电器吸引衔铁闭合时，控制电路对应一个确定的总电阻，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。
36．小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：
压力/×105N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1 2 3 4 5
小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其他器材设计了图所示的电路。闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。（假设U不受继电器电路影响）
（1）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 C、D （填“A、B”或“C、D”）两端；
（2）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R的电阻应调节到多大？
（3）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？
【分析】（1）由数据可知，压力越大，输出电压越大，电磁铁的磁性就越强，电磁铁把衔铁吸下来，C、D之间的电路就会接通；
（2）压力传感器相当于电压可变的电源，从表或图象中找出2.4×105N压力对应的电压，因为线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，结合继电器线圈的电阻为25Ω，利用欧姆定律的知识就可以求出电阻箱接入电路的阻值；
（3）由数据可知，汽车重力越小，压力传感器输出电压越小，根据电磁继电器衔铁闭合的最小电流和线圈电阻，利用欧姆定律知识就可以求出最小输出电压，再对照图象就可以找到对应的压力值，就是汽车重力的大小。
【解答】解：（1）当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；
（2）由图象可知，当压力为2.4×105N时，输出电压U＝2V，使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，
此时电路的总电阻R总＝＝＝100Ω
由于继电器线圈的电阻R线＝25Ω，关键串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
电阻箱接入电路的阻值R＝R总﹣R线＝100Ω﹣25Ω＝75Ω
（3）使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，继电器线圈的电阻R线＝25Ω，要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为：
U最小＝IR线＝0.02A×25Ω＝0.5V；
由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为6×104N。
答：（1）C、D；
（2）电阻箱R的电阻应调节到75Ω。
（3）汽车的最小重力为6×104N。
37．如图为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的制冷自动控制装置，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 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该制冷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℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
【分析】（1）分析题意可知，当电磁继电器线圈的电流达到15mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来，则空调开始工作；说明工作电路电源与空调通过下面两个触点组成电路；
（2）根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器启动，可计算出此时，继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度；
（3）当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小；
（4）本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。
【解答】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15mA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：R热＝R总﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，
此时的启动温度是25℃。
（3）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，
因为电路启动时的总电阻为400Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′＝R热＝R总﹣R热′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。
（4）当空调启动时，电磁铁的磁场强度是一定的。当启动温度不同时，总电阻不同，则总电流会发生改变，为了保持磁场强度不变，可以改变电磁铁的线圈匝数。根据U＝IR可知，当总电阻发生改变时，还可以改变控制电路的电压，从而保证电流不变，保证电磁铁的磁场强度不变。
答：（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15mA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）计算说明该空调的启动温度是25℃。
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
（4）改变电磁铁的线圈匝数（改变控制电路的电压）。
38．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 增强 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）某次电梯正常运行时，测得通过的电磁铁线圈的电流为10mA，此时电梯载重为多少？
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
【分析】（1）压敏电阻R2和定值电阻R1串联，首先根据R总＝R1+R2判断总电阻的变化，再判断总电流的变化，最后根据电磁铁的磁性和电流的关系判断即可；
（2）首先根据R总＝计算出串联电路的总电阻，然后再根据R2＝R总﹣R1计算出压敏电阻R2的阻值，最后根据乙图确定电梯的载重；
（3）利用（2）中方法求出电流达到20mA时电梯载重，最后与乘客的重力比较即可。
【解答】解：（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，根据R总＝R1+R2可知，总电阻变小，那么总电流变大，电磁铁的磁性增强；
（2）过的电磁铁线圈的电流为10mA时，
总电阻为：R总＝＝600Ω；
压敏电阻R2＝R总﹣R1＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；
观察乙图可知，这时电梯的载重是6000N。
（3）电磁铁线圈电流达到20mA时，
总电阻为：R'总＝＝300Ω；
压敏电阻R'2＝R'总﹣R1＝300Ω﹣100Ω＝200Ω；
观察乙图可知，这时电梯的载重约为9000N。
乘客的体重为：G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N；
因为9000N＜10000N；
所以电梯超载。
故答案为：（1）增强；
（2）某次电梯正常运行时，测得通过的电磁铁线圈的电流为10mA，此时电梯载重为6000N；
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯超载。
39．丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小（如图乙所示），控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。
（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为 4000 牛；
（2）根据要求将图甲的工作电路连接完整；
（3）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，通过计算说明电梯是否超载。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）
【分析】（1）根据图乙进行分析；
（2）当衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，此时电铃工作，电动机不工作；
（3）若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，计算出人的总重力与电梯的载重值进行比较。
【解答】解：（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，其受到的压力F为4000N；
（2）由题知，电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，电梯电机断路停止工作，电铃接通电源发出警报声，电路连接图如下：
（3）控制电路中的设定电流为20mA，由欧姆定律得，控制电路超载时的总电阻为：R总＝＝＝400Ω，控制电路中两电阻串联，由串联电路中的电阻规律知：R总＝R1+R2，则R2＝R总﹣R1＝400Ω﹣200Ω＝200Ω，由图乙知，R2＝200Ω时，电梯的载重为9000N，当该电梯厢内乘客总质量为800千克时，电梯厢内乘客总重力为：G＝mg＝800kg×10N/kg＝8000N＜9000N，说明电梯没有超载。
故答案为：（1）4000；（2）见解析；（3）电梯没有超载。
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电磁铁的应用课时作业
1．学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两个灯泡（额定电压为36V）就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路，最科学的是（ ）
A． B．
C． D．
2．小金家的单元防盗门锁原理如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程是：平时衔铁被压入门扣内，上锁；楼上的住户闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引衔铁，解锁。若不计摩擦，关于该门锁，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S，衔铁的左端被磁化为S极
B．断开开关S，衔铁受到弹簧向左的拉力
C．其电磁铁是利用了电流的磁效应来工作的
D．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
3．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻。K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（ ）
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大
4．现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．控制电路中电磁铁的上端为S极
B．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化
C．当载人时，衔铁与触点2接触，电梯的速度加快
D．当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流增大
5．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
6．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
7．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
8．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
9．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
10．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
11．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．
12．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
13．电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（ ）
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
14．如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
15．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。
16．如图，是小科设计的一个当闭合开关S能使红、绿两灯能交替发光的未完成电路。请用笔画代替导线完成电路的连接。
17．水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位达到安全位置上限时，红灯亮。
（1）请按上述要求连接电路图。
（2）请结合已学知识，解释水位自动报警器能自动报警的工作原理。
18．请将图中各器材和元件连成电路，要求开关S断开时，绿灯亮，红灯熄灭；开关S闭合时，红灯亮，绿灯熄灭。
19．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
20．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。
21．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： 。
22．某科技兴趣小组制作了一个高温报警器，如图是其部分简化电路。其工作原理是：温度未达到报警值时，报警器的绿灯亮；达到预定值时，报警器的绿灯熄灭、红灯亮起。R是热敏电阻，其阻值随着温度的升高而降低。
（1）红灯是 （填“A”或“B”）。
（2）制作完成后，发现温度只有比预设的报警温度更高时，红灯才亮。为了使红灯在达到预设温度时就会亮起，该小组同学应该对报警器做出怎么样的改进 （写出一种方法即可）。
23．夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小金利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，衔铁被吸下，S2闭合，电动机M转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。图中电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。
24．如图甲，由电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，处于恒温箱内，电源电压U＝6V，继电器线圈的电阻可不计。图乙为热敏电阻的R1﹣t图像，且已知在30～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1 t＝常数。电阻R2为阻值变化0～100Ω的控温电阻，当线圈中的电流达到30mA时，继电器的衔铁被吸合，已知可变电阻R2＝50Ω时，恒温箱可保持60℃恒温，应该把恒温箱的加热器接在 （选填“AB端”或“CD端”），若要把恒温箱的温度控制在75℃，R2的阻值应调为 Ω。
25．某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 （选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
26．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
27．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
28．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
29．小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”（如图），两个完全相同的电磁继电器（电磁铁分别为 L1 和 L2），电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0 为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω 145 165 210 280 380 500
压力/N 15 13 11 9 7 5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”（通电时可向袋子内添加食盐）和“封装系统”（通电时可完成袋口的密封），当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”： （选填“A”或“B”）。
（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为：20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少？
（3）【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行，并说明理由： 。
30．为了确保鱼正常的生命活动，通常在鱼池内使用增氧泵（如图甲）。其中图乙为气室和橡皮碗的局部放大图。弹性金属片左端固定一固体A，当A被电磁铁吸引时，橡皮碗被压缩，气室内的空气被压入水中：当A被电磁铁排斥时，橡皮碗恢复原状，空气被吸进气室。a和b是与气室相连的导管。增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，从而增加水体的溶解氧。
（1）为使增氧泵正常工作，固体A应选用 （选填“磁体”或“铁块”）。
（2）当弹性金属片向下压缩橡皮碗时，K1、K2的开闭情况为 。
（3）增氧泵工作时，为使氧气充分的溶解在水中，以下措施可行的是 （选填序号）。
A. 增加气室的高度
B. 增加导管b伸入水面以下的长度
C. 导管b的下端加装一个多孔装置
（4）养鱼时，冬季与夏季，哪个季节更需要增氧泵？判断并说明理由。 。
31．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
32．智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找清扫灰尘，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位：cd）的变化如图丙所示。
（1）当地面灰尘增多，空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，B触头与静触头 （选填“A”或“C”）接触，则电动机工作；反之指示灯亮，从而达到自动控制的目的。
（2）若电压表示数小于等于3V时，电动机开始工作。求电压表示数为3V时，光照强度为多少？
（3）若要增加光照强度，电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作，你可以怎么做？（请写出两种方法）
33．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为 Ω。
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
34．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，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，电铃发出报警铃声，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＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（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 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
35．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）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，如要调低孵化温度，应如何调节滑动变阻器的滑片，并说明理由。
36．小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：
压力/×105N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1 2 3 4 5
小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其他器材设计了图所示的电路。闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。（假设U不受继电器电路影响）
（1）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 （填“A、B”或“C、D”）两端；
（2）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R的电阻应调节到多大？
（3）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？
37．如图为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的制冷自动控制装置，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 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该制冷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℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
38．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）某次电梯正常运行时，测得通过的电磁铁线圈的电流为10mA，此时电梯载重为多少？
（3）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
39．丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小（如图乙所示），控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。
（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为 牛；
（2）根据要求将图甲的工作电路连接完整；
（3）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，通过计算说明电梯是否超载。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）
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