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第三节 电磁继电器的计算与家庭电路故障
1．（2024八下·洞头期中）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，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
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
（1题图） （2题图）
2．（2025九下·温州开学考）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
A．电压表指针发生偏转，灯泡短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】首先判断电路的结构，并确定电压表和电流表测量的对象；然后假设一个电表有示数，再根据断路或短路以及仪表指针偏转情况进行判断。
【解答】根据电路图可知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量L1两端电压；
如果电压表指针发生偏转，则电流表示数为零，据此可判断电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，因此电路故障为灯泡L1断路；
如果电流表指针发生偏转，则电压表无示数，据此可判断电压表被短路，因此电路故障为灯泡L1短路；故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
3．（2025九下·温州开学考）如图所示为家庭电路中的某一部分，小乐在检查电路的过程中发现：闭合开关S1和S2，只有L2发光，用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c、d点氰管不发光，若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A．L1断路 B．零线断路 C．ab间断路 D．cd间断路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】如果接触的是火线，测电笔氖管会发光；灯不亮的原因可能是断路或者短路，结合测电笔检测时氖管的发光情况判断具体的故障位置。
【解答】 当测电笔的笔尖接触电线时，氖管发光，表示接触的是火线；闭合开关S1和S2，只有L2发光，说明L2支路为通路，则从保险丝→a→b→S2→L2→d→c点左侧的零线都没有断路；
用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c、d点氖管不发光，说明零线是完好的；而L1不亮，说明灯泡L1断路了。
故选A。
4．（2024八下·西湖月考）如图是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1发光都偏暗；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不发光，则下列判断正确的是（四只灯泡的额定电压均为220V）（）
A．灯泡L1所在支路正常
B．灯泡L2所在支路断路
C．灯泡L3所在支路短路
D．装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
5．（2024八下·西湖月考）小明刚学完初中的电学知识，恰逢家中电灯不亮，他拿起试电笔测试家庭电路图中的a、b、c、d四点，只有测试b点时氖管不发光，请你帮他分析可能发生的故障是（ ）
A．火线与零线短路 B．a、d之间某处短路
C．b、c之间某处断路 D．电灯的灯丝断了
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
（5题图） （6题图）
6．（2024八下·西湖期末）如图，小科把台灯的插头插入插座，闭合开关后，造成这一现象的故障可能是（ ）
A．开关断路 B．插头断路 C．灯座短路 D．插座短路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】家庭电路中的断路器立即切断，是由于电路中的电流过大。而产生电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路。由生活常识可知，台灯的功率一般较小，因此造成断路器切断的原因不会是因台灯的功率过大。
【解答】AB、开关和插头断路，电路中没有电流，断路器不会切断电路，故AB错误；
C、灯座短路，当插头插入插座后，闭合开关，会造成火线与零线间的短路，进户火线上的熔丝熔断，整个电路没电，故C正确；
D、若插座短路，在没有插入插头时，断路器就会烧断了，故D错误。
故答案为：C。
7．（2024八下·上城期末）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．大功率电器用三孔插座是为了让用电器的外壳和大地相连
B．灯泡与开关串联，位置可以互换
C．闭合开关S，灯泡不亮，故障一定为灯丝断开
D．测电笔接触插座的右孔时管发光，此时没有电流通过人体
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）带金属外壳的家用电器应该使用三孔插座和三脚插头。
（2）开关必须接在火线上，与灯泡串联后接在电路中。
（3）闭合开关，灯泡不亮，故障可能是灯泡断路。
（4）使用测电笔接触火线上，氖管发光，有电流通过人体。
【解答】A.大功率电器用三孔插座是为了让用电器的外壳和大地相连，故A正确；
B.灯泡与开关串联，开关必须接在火线上，位置不可以互换，故B错误；
C.闭合开关S，灯泡不亮，故障可能为灯丝断开，也可能干路断开了=或者停电了等，故C错误；
D.测电笔接触插座的右孔时管发光，此时有电流通过人体，故D错误。
故答案为：A。
8．（2024八下·萧山期末）临时停车开启闪烁灯更加安全，如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。已知电源电压为3伏，两个小灯泡均标有“3伏，0.2安”字样，不考虑小灯泡电阻变化，忽略线圈电阻。
（1）闭合开关后，能实现发光、熄灭交替的灯泡是 。
（2）衔铁被吸住时，通过灯泡的电流为 A。
（3）小明在使用过程中，发现灯突然不亮，衔铁被吸引后不能弹回去，则电路的故障可能是 。
【答案】（1）L2
（2）0.2
（3）L2短路
【知识点】电磁铁的构造和原理；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对电路在不同状态进行分析，可以适当对电路简化。
【解答】（1）当开关由断开转为闭合，L2和线圈通电后，L2发光，电磁铁产生磁性将衔铁吸下，此时线圈和L2所在部分电路与上方一根导线并联，导致被短路，L2和线圈均无电流通过，L2不发光，电磁铁无磁性将衔铁释放，之后L2和线圈有电流通过，循环往复，L2会交替发光、熄灭。
（2）当衔铁被吸住时，L2短路，电路中只有L1工作，所以L1两端电压等于电源电压，即3V，由题目给出的灯泡标识可知，此时电流为0.2A。
（3）L2不亮，说明无电流通过，可能L2短路或断路，衔铁被吸引不能弹回去，说明线圈有电流通过，则故障不会是L2短路，综合分析可知故障是L2短路。
9．（2024八下·余杭期末）老旧小区燃气管网改造步伐持续加快，为筑牢安全防线，安装燃气报警器成为常态。如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是气敏电阻，其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6%时报警。出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关、，移动滑动变阻器滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，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）家用燃气主要成分是甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为，则X的化学式为 。
（2）小杭认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 （填“”或“”）并联。
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。
（4）某场地安装该报警器后，为了增加安全系数想在燃气浓度达到4%时就报警，该滑动变阻器滑片P应如何移动，并说明理由 。
【答案】（1）H2O
（2）
（3）由图乙可知，当燃气浓度达到6%时，气敏电阻R1的阻值为30Ω
控制电路的总电阻为：R总＝U/I＝3V/0.03A＝100Ω
∵电路串联，∴R2＝R总－R1＝100Ω－30Ω＝70Ω
（4）将滑动变阻器的滑片向下移，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，当降低报警浓度时，气敏电阻R1的阻值增大，总电阻要保持不变，所以滑动变阻器接入电路的阻值R2应该减小，即滑片向下移
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】有机物燃烧的产物一般含有二氧化碳以及水。
【解答】（1）根据质量守恒定律可知X的化学式为H2O；
（2）电磁铁将衔铁吸下，工作电路中L2亮起，则蜂鸣器应与L2并联。
（3）根据乙图结合欧姆定律进行分析；
（4）开始报警电流不变，电路阻值不变， 当降低报警浓度时，气敏电阻R1的阻值增大 ，滑动变阻器电阻要减小。
10．（2024·浙江期末）机动车闯红灯会被“电子眼”自动拍摄，其工作原理可用下图来模拟：当光控开关接收到某种颜色的光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化(变化规律如图乙所示)引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻R0=10Ω，当控制电路中的电流大于0.06 A时，衔铁被吸引。(g取10N/kg)
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 (填“红”“绿”或“黄")色光时自动闭合。
（2）当车的质量大于多少千克，闯红灯违规时就会被自动记下违规记录？
【答案】（1）红
（2）已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻R0=10Ω，当控制电路中的电流大于0.06 A时，衔铁被吸引 ，所以R总=U/I=6V/0.06A =100Ω；R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω。所以查图为F=6000N，所以m=G/g=F/g=6000N /(10N/kg)=600kg；
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器广泛应用于航空、航天、船舶、家电等领域，主要完成信号传递、执行控制、系统配电等功能，是各系统中关键电子元器件之一。
【解答】（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红色光时自动闭合。此时衔铁被吸下，电控照相机开始工作；
故答案为：（1）红（2）600kg
11．（2024八下·西湖月考）图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（2）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（3）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 （填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）A、B端
（2）当温度为100℃时，通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态
（3）变大
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
12．（2024八下·三门期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，R1电阻值为80欧。
（1）图甲中的C点应与触点 （选填“A”、“B”或“K”）相连；
（2）当某次载重为牛时，请通过计算判断是否超载；
（3）若想降低该电梯最大载重，请写出一种可行的方法 。
【答案】（1）B
（2）没有超载
（3）适当减小控制电路的电源（或适当增加电磁铁的线圈匝数）
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 载重量越大，对轿厢的压力越大，由图丙知R1的阻值越小，控制电路的总电阻就越小，根据欧姆定律知电路中的电流越大，当电流为I=0.1A时即为不超载时的最大电流，也就是载重量最大。
【解答】电磁继电器的构成：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成．其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
（1）由题意知道，电梯没有超载时，触点与A接触，电动机正常工作，说明电动机与A触点相连；超载时，触点与B接触，电铃发出报警铃声，说明电铃与B触点相连。
（2）
由图乙知道，当某次载重为牛时，R2阻值是80Ω，由欧姆定律知道，电路的电流
即此时没有超载。
（3）
若想降低该电梯最大载重，即在压敏电阻的阻值较大时，使通过电路的电流达到0.1A，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道，需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压；影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少，若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁，可增加线圈匝数。
（1）由题意知道，电梯没有超载时，触点与A接触，电动机正常工作，说明电动机与A触点相连；超载时，触点与B接触，电铃发出报警铃声，说明电铃与B触点相连。
（2）由图乙知道，当某次载重为牛时，R2阻值是80Ω，由欧姆定律知道，电路的电流
即此时没有超载。
（3）若想降低该电梯最大载重，即在压敏电阻的阻值较大时，使通过电路的电流达到0.1A，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道，需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压；影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少，若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁，可增加线圈匝数。
13．（2024八下·奉化期末）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，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 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻阻值/ 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）为符合室内照明标准，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
【答案】（1）
（2），查表得，此时
（3）控制电路中总电阻不变为
当时，，
控制电路中串联一个的定值电阻
（4）B；C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）改变电源的正负极可以实现正、反转的改变；
（2）根据题中要求，算出电阻，有表格查出光照强度；
（3）分析题意需要串联一个电阻；
（4）减小电流可以减弱磁性。
【解答】答案如图：
（2）当线圈中的电流达到2mA时，衔铁被吸合则电阻为
，查表得，此时
（3）控制电路中总电阻不变为
当时，，
控制电路中串联一个的定值电阻
（4）弹簧弹性变差，可以减弱电磁铁的磁性，适当减小电源电压或者在串联一个电阻就可以减弱电流，从而减小磁性，故BC正确。
故答案为：见解析；400lx；串联一个的电阻；BC。
14．（2024八下·江北期末）国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水洒出）时，装置能自动关闭气路，图甲为小江设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示，闭合开关S，则：
（1）加热后，随着温度升高，线圈中电流将变 。
（2）若装置启动保护时，的最高温度为80℃，求此时电磁铁线圈中的电流大小。
（3）根据第（2）题结果，若仅将更换为图线②所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同），装置启动保护的温度将 ，并说明理由： 。
【答案】（1）大
（2）由图乙知，的温度为80℃时，
（3）降低；启动保护功能时，热敏电阻阻值为100Ω，图线②的热敏电阻阻值达到100Ω时对应的温度为60℃，低于80℃，所以装置启动保护的温度将降低。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。使用电磁继电器可以用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。
②电磁继电器的结构如题图所示，它由电源、开关、热敏电阻Rt、定值电阻R0、电磁铁、衔铁K等组成。加热过程中温度升高，电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁K被吸引，气路打开。若发生意外熄火，温度则会降低，电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁K被释放，气路关闭。
【解答】（1）根据图甲可知，该电路为串联电路，根据图乙可知，随着温度的升高，热敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，总电流增大。
（2）分析图像得到对应的电阻大小，利用欧姆定律计算对应的电流。
（3）电磁铁将衔铁K被释放时的电流值不变，所以此时的总电阻（和热敏电阻）大小不变，①改为②后，相同的电阻值对应的温度变低。
15．（2024八下·金东期末）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）？
【答案】（1）不均匀
（2）当二氧化碳浓度升高时，气敏电阻Rx阻值减小，左侧控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，达到一定值后，衔铁被吸下，密封塞堵住左侧开口，左边容器内气压增大，大于右边大气压，左边盐酸液面下降，与大理石分离，停止反应；当二氧化碳浓度下降时，气敏电阻Rx阻值增大，左侧控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，减小至一定值后，衔铁被释放，密封塞弹起，左侧容器打开，盐酸液面上升，与大理石反应产生二氧化碳。如此反复，从而实现二氧化碳浓度的自动调节。
（3）0.24A 0.2A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】根据电流越大，气敏电阻Rx的阻值越小，气敏电阻 Rx 的阻值越小，二氧化碳的浓度越高来分析解答；根据欧姆定律和题中信息来分析解答；根据滑动变阻器可以改变电阻来分析解答。
【解答】(1) 电流表的表盘刻度与二氧化碳浓度值没有一次函数关系，所以改装后表盘上标注的刻度是 不均匀的。
(2)当二氧化碳浓度升高时，气敏电阻Rx阻值减小，左侧控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，达到一定值后，衔铁被吸下，密封塞堵住左侧开口，左边容器内气压增大，大于右边大气压，左边盐酸液面下降，与大理石分离，停止反应；当二氧化碳浓度下降时，气敏电阻Rx阻值增大，左侧控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，减小至一定值后，衔铁被释放，密封塞弹起，左侧容器打开，盐酸液面上升，与大理石反应产生二氧化碳。如此反复，从而实现二氧化碳浓度的自动调节。
(3)蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度为0.1%~0.2%，查表可知，气敏电阻Rx阻值在20到30 Ω ；
I吸=12V/(20 Ω +30 Ω )=0.24A，I放=12V/(30 Ω +30 Ω )=0.2A
16．（2024八下·临海期末）智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图，当地面灰尘增多时，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，改变电磁铁的磁性，从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0=12欧，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，其中电磁铁线圈的电阻不计。
（1）当控制电路开关闭合时，电磁铁上端的磁极为 极。当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将如何变化？ 。
（2）若电压表示数小于等于6V时，电动机开始工作。求电压表示数为6V时，光照强度为多少？
（3）若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作，请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法 。
【答案】（1）N；变强
（2）3 cd
（3）减小定值电阻R0的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】光照强度小，电阻阻值大，电路电流小，无法将衔铁吸引，电动机工作，反之不工作。
【解答】（1）根据安培定则可知， 电磁铁上端的磁极为N极，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，光敏电阻增大，通过电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱。反之当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将变强。
（2） 控制电路电源电压U为9伏， 电压表示数为6V ，光敏电阻电压为3v，定值电阻R0=12欧， 根据欧姆定律定值电阻电流等于0.5A， 光敏电阻阻值为6欧，由丙图可得光照强度为3cd。
（3）由题意可知，控制电路的电压不变，机器人开始工作时控制电路的电流不变，由欧姆定律可知，机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，若想让家里的地面灰尘更多才工作，则空气的透光程度减弱，照射到光敏电阻上的光照强度减弱，由图可知，R的阻值增大，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，应减小定值电阻R0的阻值。
17．（2024八下·临平期末）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、陶瓷电热水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左右，若它的温度高于，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。
【答案】（1）100
（2）大
（3）
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（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”。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，分析图象即可得出结论。
（3）根据学习材料提供的内容，和对居里点温度理解，及电阻对电功率的影响连接电路。
【解答】（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。
18．（2024八下·嘉善期末）小明设计了如图所示的空调自动控制系统，R是热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图所示。已知电磁继电器的线圈电阻为10Ω，控制电路电压恒为9V，电流表0~0.3A接入电路。当温度达到28℃时，电磁继电器线圈内电流为0.2A，电磁继电器衔铁被吸合，工作电路接通，空调正常工作状态；当温度低于25℃时，衔铁弹回，空调停止运行状态；当未达到临界温度时，空调保持原来的工作状态。
（1）求电阻；
（2）为显示实时温度，小明将电流表改成了温度表，请通过计算说明，温度为25℃时，电流表指针位置；
（3）为促进节能减排，小明欲对方案进行改进，使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，请提出一个可行的方案 ．
【答案】（1）15Ω
（2）0.1A
（3）使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，电流就会减小，需要增大R1即可。
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当温度为28℃，根据欧姆定律求出电路总电阻，用总电阻减去R和电磁铁线圈的电阻，就是R1的电阻。
（2）由图乙可算出电路总电流，即为电流表对应的刻度。
（3）使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，电流就会减小，需要增大R1即可。
【解答】（1）当温度为28℃时，电路的总电阻为，则电阻R1=R总-R-R0=45Ω-20Ω-10Ω=15Ω。
（2）由乙图可知，当温度为25℃时，电阻R的大小为R=65Ω，电路总电阻为R总=R1+R0+R=15Ω+10Ω+65Ω=90Ω，电路电流为，故电流表的指针应该在0.1A的位置。
（3）使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，电流就会减小，需要增大R1即可。
故答案为：15Ω；0.1A；使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，电流就会减小，需要增大R1即可。
1．（2024八下·义乌月考）如图所示，闭合电键S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线A和零线B时，氖管在测火线A时能发光，在测零线B时不发光。那么可以判定故障是 （ ）
A．火线和零线短路 B．电灯L短路
C．电线AC段某处断路 D．电线BD段某处断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）正常情况下，测电笔接触火线，氖管会发光；测电笔接触零线，氖管不会发光；
（2）如果不应发光的位置测电笔发了光，说明零线断路了。
【解答】A.如果火线和零线短路，那么电流很大，肯定会烧断保险丝，与实际情况不符，故A不合题意；
B.如果电灯L短路，那么电路里产生过大的电流肯定会烧断保险丝，与实际情况不符，故B不合题意；
C.如果AC段出现断路，那么测电笔接触C点时不会发光，与实际情况不符，故C不合题意；
D.如果电线BD处出现断路，因为C、D与火线联通，所以测电笔接触时都会发光，B点与零线连通，因此测电笔不会发光，与实际情况相符，故D符合题意。
故选D。
（1题图） （2题图）
2．（2023八下·杭州期中）如图是某居民家中的部分电路图，开始时各部分工作正常。将一只大功率电器的插头插入插座后，L2突然熄灭，大功率电器也没有工作，只有指示灯L1仍然发光。拔出电器插头，用测电笔分别检测B、C两点和插座的左、右插孔时时，氖管都不发光。若电路中只有一处发生了故障，故障最有可能的是（ ）
A．在A点左侧的导线发生了断路 B．在A、B间的导线发生了断路
C．在B点右侧的导线发生了断路 D．在C、D间的导线发生了断路
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】家庭电路的故障有两种：短路和断路；测电笔氖管发光时，说明接触的是火线，不发光，说明接触的是零线；据此分析电路的故障。
【解答】将一只大功率电器的插头插入插座后，L2突然熄灭，大功率电器也没有工作，只有指示灯L1仍然发光，这说明灯L1所在电路是正常的，所以A点左侧、D点左侧的电路是正常的；
拔出电器插头，用测电笔分别检测B、C两点和插座的左、右插孔时时，氖管都不发光，这说明B、C、插座两孔与火线之间是断开的，所以故障是AB之间发生了断路现象，故B正确。
故答案为：B。
3．（2023八下·鹿城期中）关于如图所示的家庭电路说法错误的是（ ）
A．开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光
B．开关S断开时，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光
C．开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左右两孔氖管均能发光
D．当CD两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触A、B、D时氖管均能发光
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）照明电路的火线和零线可以用试电笔来分辨。
（2）试电笔接触照明电路的火线氖管会发光，接触零线一般情况下氖管不发光。
（3）当照明电路的零线断路时，闭合开关后，接触与火线连通的地方时，氖管都会发光。
【解答】A、开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光，故A正确；
B、开关S断开时，A、B、C、D各点均脱离了火线，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光，故B正确；
C、开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左孔氖管不发光，试电笔笔尖接触插座右孔氖管发光，故C错误；
D、当CD两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触B、D时氖管均能发光，故D正确。
故答案为：C。
4．（2024八下·嘉善月考）学习了家庭电路相关知识后，小明设计如图所示家庭电路。图中开关应装在 （选填“甲”或“乙”）处，灯泡L与三孔插座的连接方式是 ；闭合开关后，发现灯泡不亮，使用测电笔测试a、b、c和d四点时氖管均发光，则该电路的故障为 ．
【答案】甲；并联；进户零线断路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）为了安全，开关要接在火线与控制的用电器之间；
（2）插座是为了方便使用可移动的用电器设置的，家用电器工作时，互不影响，是并联的；
（3）当开关闭合时，灯泡L不亮，用测电笔分别测试了a、b、c、d四点，发现测电笔都发光，a、b、c、d四点都和火线相连，如图，说明零线与灯之间断路或零线断路。
【解答】（1）开关要接在火线与控制的用电器之间，方框甲处是开关；
（2）灯泡L与三孔插座是并联的，如果灯泡不能正常工作，插座还可以正常工作；
（3）当开关闭合时，灯泡L不亮，用测电笔分别测试a、b、c、d四点，氖管均发光，说明熔丝没有熔断，说明电路断路，四点都与火线相通，故故障是进户零线断路。
5．（2024八下·吴兴期中）如图所示，甲图是小锦家卧室的一个插座，他用测电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是 线；乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的 （填“C”或“D”）插脚接火线。小锦在学习家庭电路与安全用电后有这样一个疑惑，在图丙所示的电路中，当开关闭合后，人站在地面上接触到A或B点时是否都触电呢？于是他找来电池、小灯泡、导线等组成电路来探究，老师告诉他火线相当于电源正极，零线和大地都相当于电源负极，他将灯L0当成人体，若灯L0发光则证明有电流流过人体，人触电；那么你认为当人接触B点时，相当于图丁中L0的E端接 （填“C”或“D”）点，当开关闭合后人站在地面上接触到B点 （填“能”或“不能”）触电。
【答案】火；D；C；不能
【知识点】测电笔的使用；安全用电原则
6．（2025八下·义乌月考）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 (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观于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“A'B”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
【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℃
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【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】 （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：，
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℃。
7．（2024八下·西湖期末）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（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 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
【答案】（1）L2
（2）见解析
（3）A；C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）判断哪儿灯为报警灯，应把蜂鸣器应与报警灯L并联；
（2）由图乙可知报警时对应的电阻R1，测试时的控制电流已知，控制电路的电压已知，可求出电路总电阻，总电阻减去R1就是滑动变阻器接入的电阻；
（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，气敏电阻的阻值变大，控制电路的磁性强度不变，根据影响磁性因素进行确定；
【解答】（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
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）A、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，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，可以适当增大电源电压，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。
（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
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）A．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，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，可以适当增大电源电压，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。
8．（2024八下·柯桥期末）图甲为热敏电阻的R-t图象，图之为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，电磁铁线圈的电阻为100欧，控制电路电压为6伏，当线圈中电流大于或等于40毫安时，衔铁被吸合。
（1）恒温箱的加热器应接在 端。（填“A、B”或“C、D”）
（2）当恒温箱的温度达到100℃时，恒温箱加热器是否处于工作状态，请通过计算说明
（3）若要提高恒温箱的最高温度，以下措施正确的是____
A．在控制电路中增加一个定值电阻
B．减少电磁铁线圈匝数
C．降低控制电路电压
D．增加控制电路电压
【答案】（1）A、B
（2）是；当温度达到100℃时，据甲图可知，此时的电阻是50Ω，继电器线圈的电阻为100Ω，
所以该电路的电流是：；
那么此时故恒温箱处于工作状态；
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据甲图中热敏电阻的阻值变化规律确定温度较低时衔铁的位置，以及对应的工作状态即可；
（2）根据甲图确定100℃时热敏电阻的阻值大小，根据计算出此时的电流，最后与线圈的额定电流进行比较即可。
（3）衔铁吸合时需要的磁场力不变，根据热敏电阻的阻值变化分析电流变化，分别从保持电流不变或电源电压不变的角度分析改进措施即可。
【解答】 （1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在AB 端。
（3）根据图像可知， 若要提高恒温箱控制的温度，热敏电阻R1的阻值变小，根据串联电路电阻规律知，控制电路的总电阻要变小，
①由于控制电路的电流保持不变，则可减小电源电压或在控制电路中再串联一个电阻。
②若保持电源电压不变，电路中的电流将变大，电磁铁的磁性将增强，故可以减少电磁铁线圈的匝数。
故选ABC。
9．（2024八下·嘉兴期末）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Ix)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）
（2）解：I=250mA=0.25A
答：此时烟感开关的电阻应不超过40欧。
（3）选择a，因为当烟雾浓度很大时，光照强度减弱，光敏电阻的阻值应该减小，控制电路的电流才能增大，从而使电磁铁的磁性增强，吸引衔铁向下，接通工作电路的警铃和喷淋系统。
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目描述确定烟雾浓度达到一定程度时衔铁的位置变化，进而确定对应的工作状态即可；
（2）根据欧姆定律 计算烟感开关的电阻；
（3）根据描述分析烟雾增大时光敏电阻的阻值变化规律，再与图乙进行对照即可。
【解答】（1）根据题意可知， 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。根据图甲可知，警铃和喷淋系统在衔铁下方，此时动触点和下面的触点接触构成一个通路。由于警铃和喷淋系统单独工作，互不影响，所以二者为并联。正常情况下，绿灯工作，此时绿灯和电源也单独构成一个通路，如下图所示：
10．（2024八下·越城期末）在跨学科实践课上，某小组同学开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如表所示。
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 重度污染
通过说明书获悉，气敏电阻R的阻值随空气质量指数K的关系如表所示：
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
【方案设计】小组同学经过一番讨论和研究，设计如图所示的空气质量检测仪的电路。控制电器中定值电阻电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数，电磁铁中线圈的电阻不计；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时.电路报警.此时电磁铁把衔铁B吸下来，工作电路净化系统开始工作。
【项目实施】
（1）如图，闭合开关S，电磁继电器中电磁铁M的上端为 (选填“N”或“S”)极，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）计算：
①当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压；
②当电路报警时对应的空气质量等级。
（3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出两条合理化建议：① ；② 。
【答案】（1）S；增大
（2）①闭合开关S，当空气质量指数值升高，气敏电阻的阻值变小，控制电路中的电流增大，即电流表的示数增大，由表可知，当空气质量指数K为50时，R=100Ω，则电路电流
则R0两端的电压U0=IR0=0.05A x20Ω=1V
②当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时，控制电路总电阻
R=40Ω-20Ω=20Ω，从表中可知当电阻是20Ω时，空气质量指数K为200，空气质量等级属于轻度污染。
（3）减小R0；增大控制电路电压U
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺线管的N极。
(2)电磁体的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关；利用欧姆定律和串联电路的特点分别计算电压和电阻。
(3)若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数略低，可以增强电磁铁的磁性。增强磁性的方法可以增大电流和增加线圈的匝数。
【解答】(1)空气污染是空气中颗粒物含量较大，不是分子运动；根据安培定则，电磁继电器中电磁铁M的上端为N极；由表格可知，当空气质量指数区值升高时电阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。
（2）①闭合开关S，当空气质量指数值升高，气敏电阻的阻值变小，控制电路中的电流增大，即电流表的示数增大，由表可知，当空气质量指数K为50时，R=100Ω，则电路电流
则R0两端的电压U0=IR0=0.05A x20Ω=1V
②当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时，控制电路总电阻
R=40Ω-20Ω=20Ω，从表中可知当电阻是20Ω时，空气质量指数K为200，空气质量等级属于轻度污染。
（3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，可以增强电磁铁的磁性，增强磁性的方法可以增大电流和增加线圈的匝数；也可以减小定值电阻的阻值或增大控制电路电压U。
故答案为：（1）S；增大；（2）1V；轻度污染；（3）减小R0 ；增大控制电路电压U。
11．（2024八下·武义期末）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）有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
（2）释放
（3）滑动变阻器的阻值范围225Ω~2150Ω时装置能正常工作
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 （1）呼吸作用：人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要的过程。
（2）根据电磁继电器的工作原理，停电题型，则说明控制电路断电，电磁铁无磁性，动触点与A接触，工作电路电铃工作；
【解答】(1)氧气与细胞内的有机物反应生成二氧化碳和水，同时释放能量供鱼生命活动的需要，所以鱼塘中的鱼利用氧气获得能量的生理活动表达式为：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。
（2）如图所示，将插头插入电源插座并闭合开关，通电时，电磁铁吸引衔铁，动触点0与静触点B接触，使得绿灯工作；紧急停电时，线圈失去磁性，衔铁在弹簧的作用下会被释放，电铃发声提醒人及时利用自备发电机，启动增氧机增氧。
（3）因为停电提醒装置和滑动变阻器存在串联关系，则装置中的电流，R总=R+R'，由于电流在0.1A~0.8A范围内时停电提醒装置才能正常工作，R=50Ω，U=220V，则I=0.1A时，=2200-50=2150Ω，当I=0.8A时，==275-50=225Ω，即滑动变阻器的阻值范围是225Ω~2150Ω时装置能正常工作。
12．（2024八下·杭州期末）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”）
【答案】（1）AB
（2）110Ω
（3）升高
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 （1）根据图乙可知，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）电磁铁吸合时电流大小不变，而总电阻不变，则总电阻不变。根据变阻器的阻值变化确定热敏电阻的阻值变化，最后根据乙图确定温度变化即可。
【解答】 （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：，
此时滑动变阻器R1的阻值为：R1=R总-R-R线圈=300Ω-90Ω-100Ω=110Ω。
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，而总电阻不变，则总电阻不变。当变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，根据R总=R1+R可知，此时热敏电阻阻值变大。根据乙图可知，此时温度升高。
13．（2024八下·杭州期中）为响应光盘行动，某学习小组设计了如图甲所示的光盘检测仪，托盘内不放餐盘时滑动变阻器Rp滑片处于最上端，当放入托盘的餐盘总质量超过一定值，通过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起。RP的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，其阻值与长度成正比。控制电路电源电压U1恒为3伏，电磁继电器线圈电阻忽略不计。弹簧压缩量Δx与压力F的大小关系如图乙（弹簧始终在弹性限度内，滑片间摩擦忽略不计）。
（1）电磁继电器中的电磁铁上端是 极；
（2）要使放入托盘内的物体质量超过0.2千克时，电铃响起，则R0的阻值为多少欧？（写出计算过程）
（3）小明调试时发现当放入托盘物体超重却没响铃，有同学建议增加线圈匝数，你认为可行吗？并说明理由 ， 。
【答案】S；R0的阻值为20Ω；可行；通过增加线圈匝数，可以使磁性增强，从而吸引衔铁
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）利用安培定则判断通电螺线管的极性；
（2）根据题目中的信息，过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起，计算出总电阻，然后根据图乙计算出电阻Rp的阻值，最后计算定值电阻的阻值；
（3）当放入托盘物体超重却没响铃，说明电路中的电流较小，应该增大电流，或者是增大磁性。
【解答】（1）根据图甲，螺线管上导线的电流向左，利用安培定则可知，电磁铁上端是S极。
（2）过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起，电路中的总电阻为
放入托盘内的物体质量超过0.2千克，重力为
由表可知，此时滑动变阻器接入电路中的长度为10cm，电阻Rp的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，此时Rp的电阻为10Ω，由电路图可知R0和Rp串联，所以
（3）可行；当放入托盘物体超重却没响铃，因此要适当的减小电阻，通过增加线圈匝数，可以使磁性增强。
14．（2024八下·杭州期中）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
（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，光敏电阻阻值 （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；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。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： 。
【答案】变小；A；增大定值电阻R0的阻值或者减小电源电压
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【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】（1）由题可知，R为光敏电阻。当光敏电阻上的光照强度变小，此时电路中的电流变小，弹簧将衔铁拉起来，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；若想让家里的地面灰尘更少，照射到光敏电阻上的光照强度增强，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，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，可知可减小电源电压。
15．（2024八下·拱墅期末）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，则加热申阻丝、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
【答案】（1）A；N
（2）减小
（3）B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】 （1）①为了用电安全，用电器的开关应该与火线相连；
②根据安培定则可知电磁继电器中电磁铁的上端为哪极；
（2）手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，根据欧姆定律和电阻的串联可知电阻R的阻值变化；
（3）根据出风口向下吹热风分析解答。
【解答】（1） ①家庭电路中，开关必须在火线与用电器之间，工作电路的两个静触点相当于开关，所以接线柱A应该接的火线，接线柱B接的是零线；
②线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为为N极；
（2）手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大，导致电磁铁的磁性增强，由欧姆定律可知控制电路的总电阻减小，根据串联电路电阻规律可知光敏电阻R的阻值减小；
（3）根据甲图可知，出风口在最下方，则向下吹热风，则从上到下依次为风扇、加热电阻丝和出风口，故选B。
16．（2025八下·义乌月考）现代家庭用电安全尤为重要，如图所示，用电器R接在电压为220V的电源上时，正常工作时的电流为9A，电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间电阻 200kΩ 5kΩ
手与脚之间电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻 8000kΩ 10kΩ
（1）保险丝是由电阻率大，熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
（2）一个出汗的人，穿塑料鞋站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
（3）某同学用测电笔检测a点，发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏，内部大电阻为1.5×106欧，在忽略人体电阻的情况下，从流过人体的电流角度看，是否存在危险 请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
【答案】（1）低
（2）由表格数据可知，一个出汗的人，穿塑料鞋站在地上的电阻R人=10kΩ=10000Ω，
则手接触火线时通过人体的电流：
，
根据并联电流特点知，
通过保险丝的电流I总=9A+0.022A=9.022A，小于保险丝的额定电流10A，所以保险丝不会熔断；
（3）测电笔中氖管与大电阻串联，根据串联电压特点，
大电阻的电压U大=U-U氖=220V-70V=150V；
根据欧姆定律，通过大电阻的电流；不存在危险。
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】（1）保险丝的作用是：在电路电流过大时，能够自动熔断，切断电路。保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成；
（2）由表格数据可知，一个出汗的人，穿塑料鞋站在地上的电阻，根据欧姆定律求出通过人体的电流，计算电路的总电流与熔断丝的额定电流进行比较，即小于熔断丝的额定电流时，熔断丝则不会断，相反会被烧断；
（3）测电笔使用时与人体串联，根据欧姆定律计算测电笔的电流，即通过人体的电流，判断是否安全。
【解答】 （1）保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金组成；
17．（2024八下·平湖期中）图甲为某家用电路示意图，为防止电路短路而引发火灾，小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中，图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
（1）图甲中灯泡与插座的联接方式是 ；
（2）将断路器接入图甲中M处时，应选择a、b、c中的 两个接线柱；
（3）小明将该断路器接入图甲中N处，在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开，若用测电笔测试插座三个孔的带电情况，其中能使氖管发光的是 。
A．接地插孔 B．零线插孔 C．火线插孔
【答案】并联；a、c；BC
【知识点】家庭电路的故障分析；测电笔的使用
18．（2025八下·义乌月考）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。
（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U恒为6V，滑动变阻器规格为‘2A50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻R 的阻值大小随光照强度变化的图象应为 。
（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200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值 (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
（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，其中可行的是 ____。
A．增大滑动变阻器的阻值 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
【答案】（1）D
（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω
（3）A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【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】 （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：，
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：，
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）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；
故答案为：ABD。
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第三节 电磁继电器的计算与家庭电路故障
1．（2024八下·洞头期中）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，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
（1题图） （2题图）
2．（2025九下·温州开学考）如图，电源电压不变，两只电表均完好，开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
A．电压表指针发生偏转，灯泡短路
B．电流表指针发生偏转，灯泡短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡断路
D．电压表指针发生偏转，灯泡断路
3．（2025九下·温州开学考）如图所示为家庭电路中的某一部分，小乐在检查电路的过程中发现：闭合开关S1和S2，只有L2发光，用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c、d点氰管不发光，若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A．L1断路 B．零线断路 C．ab间断路 D．cd间断路
4．（2024八下·西湖月考）如图是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1发光都偏暗；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不发光，则下列判断正确的是（四只灯泡的额定电压均为220V）（）
A．灯泡L1所在支路正常
B．灯泡L2所在支路断路
C．灯泡L3所在支路短路
D．装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光
5．（2024八下·西湖月考）小明刚学完初中的电学知识，恰逢家中电灯不亮，他拿起试电笔测试家庭电路图中的a、b、c、d四点，只有测试b点时氖管不发光，请你帮他分析可能发生的故障是（ ）
A．火线与零线短路 B．a、d之间某处短路
C．b、c之间某处断路 D．电灯的灯丝断了
（5题图） （6题图）
6．（2024八下·西湖期末）如图，小科把台灯的插头插入插座，闭合开关后，造成这一现象的故障可能是（ ）
A．开关断路 B．插头断路 C．灯座短路 D．插座短路
7．（2024八下·上城期末）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．大功率电器用三孔插座是为了让用电器的外壳和大地相连
B．灯泡与开关串联，位置可以互换
C．闭合开关S，灯泡不亮，故障一定为灯丝断开
D．测电笔接触插座的右孔时管发光，此时没有电流通过人体
8．（2024八下·萧山期末）临时停车开启闪烁灯更加安全，如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。已知电源电压为3伏，两个小灯泡均标有“3伏，0.2安”字样，不考虑小灯泡电阻变化，忽略线圈电阻。
（1）闭合开关后，能实现发光、熄灭交替的灯泡是 。
（2）衔铁被吸住时，通过灯泡的电流为 A。
（3）小明在使用过程中，发现灯突然不亮，衔铁被吸引后不能弹回去，则电路的故障可能是 。
9．（2024八下·余杭期末）老旧小区燃气管网改造步伐持续加快，为筑牢安全防线，安装燃气报警器成为常态。如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是气敏电阻，其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6%时报警。出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关、，移动滑动变阻器滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，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）家用燃气主要成分是甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为，则X的化学式为 。
（2）小杭认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与灯 （填“”或“”）并联。
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。
（4）某场地安装该报警器后，为了增加安全系数想在燃气浓度达到4%时就报警，该滑动变阻器滑片P应如何移动，并说明理由 。
10．（2024·浙江期末）机动车闯红灯会被“电子眼”自动拍摄，其工作原理可用下图来模拟：当光控开关接收到某种颜色的光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化(变化规律如图乙所示)引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻R0=10Ω，当控制电路中的电流大于0.06 A时，衔铁被吸引。(g取10N/kg)
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 (填“红”“绿”或“黄")色光时自动闭合。
（2）当车的质量大于多少千克，闯红灯违规时就会被自动记下违规记录？
11．（2024八下·西湖月考）图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（2）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（3）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 （填“变大”“不变”或“变小”）。
12．（2024八下·三门期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，R1电阻值为80欧。
（1）图甲中的C点应与触点 （选填“A”、“B”或“K”）相连；
（2）当某次载重为牛时，请通过计算判断是否超载；
（3）若想降低该电梯最大载重，请写出一种可行的方法 。
13．（2024八下·奉化期末）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，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 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻阻值/ 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）为符合室内照明标准，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
14．（2024八下·江北期末）国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水洒出）时，装置能自动关闭气路，图甲为小江设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示，闭合开关S，则：
（1）加热后，随着温度升高，线圈中电流将变 。
（2）若装置启动保护时，的最高温度为80℃，求此时电磁铁线圈中的电流大小。
（3）根据第（2）题结果，若仅将更换为图线②所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同），装置启动保护的温度将 ，并说明理由： 。
15．（2024八下·金东期末）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）？
16．（2024八下·临海期末）智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图，当地面灰尘增多时，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，改变电磁铁的磁性，从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0=12欧，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，其中电磁铁线圈的电阻不计。
（1）当控制电路开关闭合时，电磁铁上端的磁极为 极。当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将如何变化？ 。
（2）若电压表示数小于等于6V时，电动机开始工作。求电压表示数为6V时，光照强度为多少？
（3）若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作，请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法 。
17．（2024八下·临平期末）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、陶瓷电热水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左右，若它的温度高于，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。
18．（2024八下·嘉善期末）小明设计了如图所示的空调自动控制系统，R是热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图所示。已知电磁继电器的线圈电阻为10Ω，控制电路电压恒为9V，电流表0~0.3A接入电路。当温度达到28℃时，电磁继电器线圈内电流为0.2A，电磁继电器衔铁被吸合，工作电路接通，空调正常工作状态；当温度低于25℃时，衔铁弹回，空调停止运行状态；当未达到临界温度时，空调保持原来的工作状态。
（1）求电阻；
（2）为显示实时温度，小明将电流表改成了温度表，请通过计算说明，温度为25℃时，电流表指针位置；
（3）为促进节能减排，小明欲对方案进行改进，使空调运转的临界温度由28℃提高至30℃，请提出一个可行的方案 ．
1．（2024八下·义乌月考）如图所示，闭合电键S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线A和零线B时，氖管在测火线A时能发光，在测零线B时不发光。那么可以判定故障是 （ ）
A．火线和零线短路 B．电灯L短路
C．电线AC段某处断路 D．电线BD段某处断路
（1题图） （2题图）
2．（2023八下·杭州期中）如图是某居民家中的部分电路图，开始时各部分工作正常。将一只大功率电器的插头插入插座后，L2突然熄灭，大功率电器也没有工作，只有指示灯L1仍然发光。拔出电器插头，用测电笔分别检测B、C两点和插座的左、右插孔时时，氖管都不发光。若电路中只有一处发生了故障，故障最有可能的是（ ）
A．在A点左侧的导线发生了断路 B．在A、B间的导线发生了断路
C．在B点右侧的导线发生了断路 D．在C、D间的导线发生了断路
3．（2023八下·鹿城期中）关于如图所示的家庭电路说法错误的是（ ）
A．开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光
B．开关S断开时，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光
C．开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左右两孔氖管均能发光
D．当CD两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触A、B、D时氖管均能发光
4．（2024八下·嘉善月考）学习了家庭电路相关知识后，小明设计如图所示家庭电路。图中开关应装在 （选填“甲”或“乙”）处，灯泡L与三孔插座的连接方式是 ；闭合开关后，发现灯泡不亮，使用测电笔测试a、b、c和d四点时氖管均发光，则该电路的故障为 ．
5．（2024八下·吴兴期中）如图所示，甲图是小锦家卧室的一个插座，他用测电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是 线；乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的 （填“C”或“D”）插脚接火线。小锦在学习家庭电路与安全用电后有这样一个疑惑，在图丙所示的电路中，当开关闭合后，人站在地面上接触到A或B点时是否都触电呢？于是他找来电池、小灯泡、导线等组成电路来探究，老师告诉他火线相当于电源正极，零线和大地都相当于电源负极，他将灯L0当成人体，若灯L0发光则证明有电流流过人体，人触电；那么你认为当人接触B点时，相当于图丁中L0的E端接 （填“C”或“D”）点，当开关闭合后人站在地面上接触到B点 （填“能”或“不能”）触电。
6．（2025八下·义乌月考）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 (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观于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“A'B”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
7．（2024八下·西湖期末）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（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 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
8．（2024八下·柯桥期末）图甲为热敏电阻的R-t图象，图之为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，电磁铁线圈的电阻为100欧，控制电路电压为6伏，当线圈中电流大于或等于40毫安时，衔铁被吸合。
（1）恒温箱的加热器应接在 端。（填“A、B”或“C、D”）
（2）当恒温箱的温度达到100℃时，恒温箱加热器是否处于工作状态，请通过计算说明
（3）若要提高恒温箱的最高温度，以下措施正确的是____
A．在控制电路中增加一个定值电阻
B．减少电磁铁线圈匝数
C．降低控制电路电压
D．增加控制电路电压
9．（2024八下·嘉兴期末）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Ix)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。
10．（2024八下·越城期末）在跨学科实践课上，某小组同学开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如表所示。
空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 重度污染
通过说明书获悉，气敏电阻R的阻值随空气质量指数K的关系如表所示：
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
【方案设计】小组同学经过一番讨论和研究，设计如图所示的空气质量检测仪的电路。控制电器中定值电阻电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数，电磁铁中线圈的电阻不计；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时.电路报警.此时电磁铁把衔铁B吸下来，工作电路净化系统开始工作。
【项目实施】
（1）如图，闭合开关S，电磁继电器中电磁铁M的上端为 (选填“N”或“S”)极，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）计算：
①当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压；
②当电路报警时对应的空气质量等级。
（3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出两条合理化建议：① ；② 。
11．（2024八下·武义期末）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？
12．（2024八下·杭州期末）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”）
13．（2024八下·杭州期中）为响应光盘行动，某学习小组设计了如图甲所示的光盘检测仪，托盘内不放餐盘时滑动变阻器Rp滑片处于最上端，当放入托盘的餐盘总质量超过一定值，通过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起。RP的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，其阻值与长度成正比。控制电路电源电压U1恒为3伏，电磁继电器线圈电阻忽略不计。弹簧压缩量Δx与压力F的大小关系如图乙（弹簧始终在弹性限度内，滑片间摩擦忽略不计）。
（1）电磁继电器中的电磁铁上端是 极；
（2）要使放入托盘内的物体质量超过0.2千克时，电铃响起，则R0的阻值为多少欧？（写出计算过程）
（3）小明调试时发现当放入托盘物体超重却没响铃，有同学建议增加线圈匝数，你认为可行吗？并说明理由 ， 。
14．（2024八下·杭州期中）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
（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，光敏电阻阻值 （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；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。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： 。
15．（2024八下·拱墅期末）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，则加热申阻丝、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
16．（2025八下·义乌月考）现代家庭用电安全尤为重要，如图所示，用电器R接在电压为220V的电源上时，正常工作时的电流为9A，电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间电阻 200kΩ 5kΩ
手与脚之间电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻 8000kΩ 10kΩ
（1）保险丝是由电阻率大，熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
（2）一个出汗的人，穿塑料鞋站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
（3）某同学用测电笔检测a点，发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏，内部大电阻为1.5×106欧，在忽略人体电阻的情况下，从流过人体的电流角度看，是否存在危险 请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
17．（2024八下·平湖期中）图甲为某家用电路示意图，为防止电路短路而引发火灾，小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中，图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
（1）图甲中灯泡与插座的联接方式是 ；
（2）将断路器接入图甲中M处时，应选择a、b、c中的 两个接线柱；
（3）小明将该断路器接入图甲中N处，在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开，若用测电笔测试插座三个孔的带电情况，其中能使氖管发光的是 。
A．接地插孔 B．零线插孔 C．火线插孔
18．（2025八下·义乌月考）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。
（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U恒为6V，滑动变阻器规格为‘2A50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻R 的阻值大小随光照强度变化的图象应为 。
（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200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值 (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
（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，其中可行的是 ____。
A．增大滑动变阻器的阻值 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
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