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浙教版科学中考复习优中选优-物理-第25节-电磁铁和电磁继电器
一、单选题
1．如图是小红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 R 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．电磁铁的上端是 N 极
C．用久后，电源电压U 会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警，可将 R 的滑片向下移
【答案】C
【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
【解析】【分析】A.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；
B.根据安培定则判定电磁铁的极性；
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，据此分析；
D.电磁铁吸合时电流大小不变，即总电阻不变。根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化，确定滑片的移动方向即可。
（4）在CO浓度越低电阻越大，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分析。
【解答】A.根据题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，根据欧姆定律可知，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B、D之间，故A错误；
B.线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，下端为S极，故B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，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D.在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，变阻器的电阻的阻值应该变小，故将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
2． 关于电磁铁的下列说法中，正确的是（　　）
A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
B．通过电磁铁的电流方向改变，磁性强弱也随之改变
C．电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
D．电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯无关
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据电磁铁的工作原理判断；
BCD.根据影响电磁体的磁场强弱的因素的知识判断。
【解答】A.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A正确；
B.通过电磁铁的电流方向改变，磁性强弱不变，但是磁场方向改变，故B错误；
C.电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，故D错误。
故选A。
3．如图所示为直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法错误的是 （　　）
A．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A 端为 N极
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】A.电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
B.根据力的作用效果判断；
C.声音由物体振动产生；
D.根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.小锤击打铃碗时，衔铁与铁钉分开，此时没有电流，则电磁铁没有磁性，故A错误符合题意；
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变，故B正确不合题意；
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确不合题意；
D.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。左边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，则A端为电磁铁的N极，故D正确不合题意。
故选A。
4．科学研究发现：某些材料有巨磁电阻效应，即微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化。根据这一原理可以制成 （　　）
A．能储存、释放大量电能的蓄电池
B．通过微弱电流就能产生强大磁场的电磁铁
C．家庭电路过载或短路时能自动熔断的保险丝
D．能“读“出微弱的磁场变化并转换成电流变化的灵敏磁头
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】性质决定用途，跟机巨磁电阻的特点分析判断。
【解答】 巨磁电阻效应指的是由磁场变化的引起的，设计制成的应是与磁场变化有关的元件。而蓄电池、保险丝与磁场变化无关，所以不能利用巨磁电阻效应。 电磁铁是通过利用微弱电流产生强大磁场的，也不是微弱的磁场变化引起的，所以不能利用这一原理。磁头是可以通过磁带上微弱的磁场变化对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息，利用这一放大作用可以制成更灵敏的“新型磁头”，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．如图所示，当一个马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时，软铁片受到线圈的吸引会向右运动，并造成电路断路。此种装置可用做（　　）
A．电饭锅保温开关 B．空调启动开关
C．断路器开关 D．电铃开关
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片和描述分析这个装置的作用即可。
【解答】根据图片可知，马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时，软铁片受到线圈的吸引会向右运动，并造成电路断路，故该装置相当于开关，可以作为断路器开关；电饭锅保温开关、空调启动开关、电铃开关是为了接通电路的，都不符合该装置的特点，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．如图所示，下列说法错误的是………………………………（　　）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场r>
C．改变电流方向，小磁针偏转方向也会改变
D．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据图片可知，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，这就是奥斯特实验，故A、B正确不合题意；
改变电流方向，小磁针受力方向发生偏转，故C正确不合题意；
小磁针用来反映磁场的存在，但不会影响磁场的有无，故D错误符合题意。
故选D。
【解答】根据对奥斯特实验的过程、现象和结论分析判断。
7．如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】影响电磁铁磁场强弱的因素：①有无铁芯、线圈匝数和电流大小。
【解答】A.电磁铁的吸引力太弱，也就是弹簧的弹性太强，此时应该换用弹性弱的，故A错误；
B.增大电磁铁线圈的匝数，从而增强磁场强度，故B错误；
C.增加工作电路的电源电压，对电磁铁的磁场强弱没有影响，故C错误；
D.增加控制电路的电源电压，从而增大电流，增强电磁铁的磁场强度，故D正确。
故选D。
8．（2017八下·萧山月考）图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则（　　）
A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】该题考查了利用安培定则判断螺线图磁极的方向，以及磁极间的相互作用，根据安培定则（右手螺旋定则）分别判断出两个线圈的磁极，再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
【解答】根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选：A
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，可以使用永磁体
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
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】ABD.根据电磁铁的特点和结构分析判断；
C.根据电磁铁磁性强弱的影响因素判断。
【解答】A.电磁铁的铁芯，被线圈磁化后可以增大磁性，而铜棒不能被磁化，故A错误；
B.电磁继电器中的磁体，必须为软磁铁，这样可以通电时有磁性，断电时无磁性，故B错误；
C.电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故D正确。
故选D。
10．小磁针静止时的指向如图所示。由此可知（　　）

A．a端是通电螺线管的N极，c 端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源正负极方向。
【解答】小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的b端为S极，a端为N极。大拇指指向a端，弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，则电源的d端为正极，c端为负极。
故选B。
11．如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了”盐水电池”，铜片是”盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管的A端为N极
B．通电螺线管静止时B端指向地理南方
C．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
D．通电螺线管外C点的磁场方向向左
【答案】D
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】AB.根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断通电螺线管的极性；
C.根据影响通电螺线管磁场强弱的因素判断；
D.在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极，据此确定C点的磁场方向。
【解答】A.铜片是”盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误。
B.静止时通电螺线管的B端指向地理北方，故B错误。
C.增加线圈的匝数可以增大通电螺线管的磁性，故C错误。
D.在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的，即C点的磁场方向是向左的，故D正确。
12．（2023·江山模拟）小衢同学走到如图电动扶梯前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当他站到电梯上时又快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻由半导体材料制成，力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是（　　）
A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快
B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强
D．电梯没有站人时，电动机不工作
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】当电梯上站的人增多时，对力敏电阻的压力变大，力敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，达到一定程度将衔铁吸下，使3与2接触，电动机电路的电流变大，转速加快；
当电梯上站的人减少时，对力敏电阻的压力变小，力敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，达到一定程度，衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起，使3与1接触，电动机和电阻R串联，使得电路的电流变小，转速变慢。
【解答】ACD.当电梯上没有站人时，对力敏电阻的压力变小，力敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电动机两端的电压较小，电磁铁的磁性变弱，达到一定程度，衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起，使3与1接触，电动机和电阻R串联，使得电路的电流变小，转速变慢，电动机的功率变小，但额定功率不变，故A、C、D错误；
B.力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化，是由半导体材料制成，受压时其阻值变小，故B正确；
故答案为：B。
13．（2023八下·镇海期末）如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a”位置。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m=kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0~0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（　　）
A．永磁体下端为S极
B．该电子秤的称量范围为75g~400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
【答案】B
【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
【解析】【分析】A.利用右手螺旋定则可判断其磁极；
B. 电流最大时，所称量物体的质量最大，电流最小时所称量物体的质量最小。
C.增大斥力，应增大电流；
D. 增大电子秤称量范围 ，即增大电流范围。
【解答】A.电磁铁上端为S极，故永磁体下端为S极；
B.最小电流=，故最小质量为0.15x500=75g，最大电流为0.6A，故最大质量为0.6x500=300g。
C.增大斥力，应增大电流，故将滑片向下滑动；
D. 增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现 。
故答案为：B
14．（2023八下·滨江期末）小滨利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置，其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化：如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．t1到t2时间内热敏电阻的阻值变大
B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小
D．t3到t4时间内电路中电流变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】电磁铁通电有磁性，断电无磁性；电磁铁的磁极与电流方向有关，电流方向改变，磁极方向也会发生改变；电磁铁的强度与电流大小有关，电流越大，电磁铁的磁性越强；
【解答】 在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块，闭合开关，电磁铁有磁性，铁块会被吸引，随着热敏阻值的变化，电流大小会发生相应的变化， 电磁铁的磁性强弱也会发生相应的变化，在t1-t2的范围内，弹簧测力计的读数变大，说明电磁铁的磁性增强，电流变大， 热敏电阻的阻值变小，温度升高，所以A错误，B正确；
t2-t3，弹簧测力计的示数不变，此时弹簧测力计读数最大，说明磁性最强，电流最大，热敏电阻最小，分得的电压最小，所以电压表所测的定值电阻R0的电压最大，C错误；
t3-t4，弹簧测力计的示数变小，说明电磁铁磁性减弱，电流变小，热敏电阻增大，温度降低，D错误；
故答案为：B
15．（2023八下·奉化期末）2019年5月起，我市已开始实行电动自行车新政策：只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。下面是同学们设计的某品牌电动自行车的电路(图中R为旋钮型变阻器)，其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时，电流增大，电动机转速变快，当转速超过一定值，电铃会自动报警”的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】变阻器的原理及其使用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 旋钮OP绕O点顺时针转动时，电流增大，说明R接入电路的有效电阻减小；当转速超过一定值，电铃会自动报警，说明工作电路的电流增大到一定值时，电磁铁能向左吸引报警电路中的衔铁，使报警电路闭合，电铃报警。
【解答】旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变大，电流变小，电动机转速变慢，电磁铁不能吸引衔铁，报警电路闭合，电铃报警，A不符合；
B、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变大，电流变小，电动机转速变慢，电磁铁不能吸引衔铁，报警电路断开，电铃不报警，B不符合；
C、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变小，电流变大，电动机转速变快，电磁铁向左吸引衔铁，报警电路闭合，电铃报警，C符合；
D、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变小，电流变大，电动机转速变快，电磁铁向左吸引衔铁，报警电路断开，电铃不报警，D不符合；
故答案为：C
16．（2023八下·奉化期末）如图所示为通电螺线管磁感线分布图，根据图分析，可得出（　　）
A．电流从a流入，从b流出
B．A处放入小磁针，静止时N极向左
C．C处磁场比B处强
D．通电螺线管的磁感线是真实存在的
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。磁场方向可以用右手螺旋定则判断：拇指指向磁感线方向，四指弯曲表示电流方向。小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致。
【解答】A、由图可见，左端为N极，根据右手螺旋定则，大拇指指向左边，那么四指沿着b向上弯曲，所以电流从b流入，从a流出，A错误；
B、小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致，小磁针N极向左，B正确；
C、磁感线越密集的位置，磁性越强。B处磁感线比C处磁感线密集，所以B处比C处磁场强，C错误；D、磁感线是为了形象地描述磁体周围的磁场引入的模型，D错误；
故答案为：B
17．（2023八下·宁波期末）如下图是小敏设计的汽车尾气中一氧化碳排放量的检测电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法不正确的是（　　）
A．电铃应接在B和D之间
B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性增强
C．用久后，电源电压会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值低
D．为使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将的滑片向上移
【答案】C
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】)根据气敏电阻R1阻值随一氧化碳浓度的增大而减小可知，当一氧化碳浓度升高时R1的阻值变小，电路中胡电流变大，电磁铁磁性变强，吸引衔铁向下，电铃发声报警，据此得出电铃应接的位置是BD间；用久后，电源电压U1会减小，而电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知此时控制电路的总电阻变小，根据电阻的串联可知R2的阻值不变时气敏电阻R1阻值的变小，从而得出报警时一氧化碳最小浓度比设定值高；电源的电压一定，电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知控制电路的总电阻一定，据此可知要使该检测电路在一氧化碳浓度更低(气敏电阻R1阻值变大)时报警R2接入电路中的阻值变小，从而得出R2的滑片移动方向是向上。
【解答】A.当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故A不符合题意；
B.因气敏电阻R的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，所以当一氧化碳浓度升高时， R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，由可知，控制电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，故B不符合题意；
C.用久后，电源电压U会减小，因电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，所以由知道，控制电路的总电阻应减小，当R2的阻值不变时，气敏电阻R1的阻值应更小，则报警时一氧化碳最小浓度比设定值高，故C符合题意；
D.电源电压U一定，且电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，由知道，报警时控制电路的总电阻一定，要使该检测电路在一氧化碳浓度更低(气敏电阻R阻值变大)时报警，应减小R2接入电路中的电阻，可将R2的滑片向上移，故D不符合题意。
故答案为：C。
二、填空题
18．“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图所示其工作原理电路图，其中　 　（填“R”或“R ”）是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，图中电磁铁的磁性将　 　（填“增强”“减弱”或“不变”），电动机的转速将　 　（填“变快”“变慢”或“不变”）。
【答案】R；减弱；变慢
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据压力变化确定压敏电阻阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定衔铁的位置变化。比较衔铁位置变化前后总电阻的变化，确定电流大小变化，最终确定电动机的转速变化。
【解答】根据图片可知， 当所有人走出电梯后，压敏电阻受到的压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1 串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。综上所述，压敏电阻应该与电磁铁串联，即R为压敏电阻。
19．如图所示是测量汽车流量的装置，当红外线照射到光控开关时电路处于断开状态，当有汽车经过时会挡住红外线，光控开关闭合，电子计数器计数一次。红外线　 　(选填“是”或”不是”)一种电磁波；图中电磁继电器相当于一个　 　(选填”开关”或”电源”)；当电流通过线圈DE时，电子计数器　 　(选填”会”或”不会”)计数。
【答案】是；开关；会
【知识点】紫外线、红外线；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据红外线和电磁波的关系解答；
（2）开关控制电路通断，根据电磁继电器的作用解答；
（3）分析电子计数器的电路是否被接通即可。
【解答】电磁继电器相当于一个开关，当电流通过线圈DE时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，工作电路连通，计数器工作。
三、实验探究题
20．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
材料三：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图2。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料四：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
（1）在演示奥斯特实验时，如图3中的甲图所示，
①闭合开关；②放置小磁针；③摆放导线；
正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③②①
（2）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是　 　(选填“甲”或“乙”)。
（3）材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是　 　。
（4）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于　 　的科学猜想。
（5）科拉顿的实验中，　 　(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是　 　。
【答案】（1）B
（2）甲
（3）两根导线将会相互排斥
（4）磁生电
（5）已经；将电流表等器材置于同一房间
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程分析判断；
（2）在奥斯特实验中，当导线与小磁针平行时，此时小磁针受到的磁力最大，偏转角度最明显；
（3）根据磁极之间的相互作用规律分析；
（4）根据电磁感应的能量转化过程分析；
（5）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动。他之所以没有看到电流表的指针偏转，是因为产生的感应电流时间太短，据此提出改进方法。
【解答】（1）在演示奥斯特实验时，先放置好小磁针，然后根据小磁针的指向平行放置好导线，最后闭合开关通电，即顺序为②③①，故选B。
（2）当导线与小磁针的指向平行时现象最明显，故选甲；
（3）根据图1可知，当电流相同时，两根导线相互吸引。当改变其中一根导线的电流时，肯定磁场方向发生改变那么此时二者的受力方向与原来相反，即是相互排斥的。
（4）拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁生电的科学猜想。
（5）科拉顿的实验中，已经)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，我提出的一种改进方法是：将电流表等器材置于同一房间。
四、解答题
21．（2023九上·永康月考）小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。
【项目要求】
①防干烧，即壶内无水，不能加热；
②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；
③恒温的温度可以手动调节。
【项目设计】如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合。水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力；当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。
【项目疑难】
（1）无水时，图中R1　 　R2+R3。（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）开关S应接在图中的　 　处（填“A”、“B”、“C”或D）。
（3）若R0＝48.4Ω，900s内电热丝工作P﹣t图如下所示，（后300s电流通断时间比为1：5），则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
【答案】（1）＞
（2）B
（3）解：电阻丝R0的电功率：P＝ ＝ ＝1000W，
已知后300s电流通断时间比为1：5，则900s内电阻丝工作的总时间：t＝300s+300s× ＝350s，
这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能：W＝Pt＝1000W×350s＝3.5×105J；
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由题意可知R0为加热电阻，无水时不能加热，也就是说无水时图中的动、静触点不会接触，所以衔铁应该向左移动，据此可知此时电磁铁L1对衔铁的吸引力与L2对衔铁的吸引力的大小关系，根据影响电磁铁磁性大小的因素可知此时通过L1的电流与通过L2的电流的大小关系，根据欧姆定律可知左侧电路总电阻与右侧电路总电阻的大小关系；
（2）开关S的位置不能影响热敏电阻在水沸腾后继续工作，据此分析可知开关所在的位置；
（3）根据计算电阻丝R0的电功率，已知后300s电流通断时间比为1：5，进一步计算电阻丝的工作时间，根据W=Pt计算这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
【解答】（1）根据题意可知，R0为加热电阻，无水时不能加热，也就是说无水时图中的动、静触点不会接触，所以衔铁应该向左移动，此时电磁铁L1对衔铁的吸引力大于L2对衔铁的吸引力，根据影响电磁铁磁性大小的因素可知此时通过L1的电流大于通过L2的电流，根据欧姆定律可知左侧电路总电阻小于右侧电路总电阻，所以R1＞R2+R3；
（2）如果开关S在D处，水沸腾后开关断开，则再也无法继续加热，不能够保持恒温的状态，
如果开关S在C处或者在A处，开关断开后，电阻R2无法工作，不能保持恒温的状态，
为不影响热敏电阻在水沸腾后继续工作，所以开关S必须接在右侧电路的B处。
22．（2023九上·瑞安开学考）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为
20欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。(线圈电阻不计)
（1）按控湿电路工作要求，加湿器应接在工作电路的　 　(选填“AB”或“CD”)之间。
（2）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（3）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有 。
A．换用阻值更大的R0
B．适当提高电源电压U
C．增加该电磁铁线圈匝数
【答案】（1）AB
（2）R总=U/I=9伏/0.18安=50欧
R1=R总-R0=50欧-20欧=30欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%
R'=U/I'=9伏/0.15安=60欧
R1'=R'-R0=60欧-20欧=40欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为30%。
答：湿度变化范围为30%~40%
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)结合题意与电路设计分析该装置工作原理：当鸡蛋孵化器中湿度过低时，湿敏电阻阻值增大，根据控制电路各用电器串联的连接关系，由欧姆定律可知电路中总电阻增大，电流减小；其他条件不变时，电磁继电器中通电线圈磁性随电流的减小面减弱；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁被释放，工作电路中的加湿器开始工作，因此加湿器应接在AB之间。
（2）分析控制电路中电磁继电器的通电线圈的最大电流和最小电流，可得出衔铁在释放情况下的电流范围，再通过欧姆定律进行计算，确定湿敏电阻的阻值变化范围，最终由图乙可知湿度变化范围。
(3)根据(2)中欧姆定律的计算过程，若要适当提高控湿电路的最大湿度值，
A.增大R0的阻值，使得控制电路到达临界电流值时，湿敏电阻阻值更小，即最大湿度值更大；故A符合；
B.适当提高电源电压U，为保证电磁铁正常工作，湿敏电阻阻值变大，会使控湿电路的最大湿度值减少；故B不符合；
C.增大该电磁铁线圈匝数，为保证电磁铁正常工作，则需要减小控制电路中的电流，湿敏电阻阻值变大，即降低控湿电路的最大湿度值，故C不符合。
23．（2023八下·鄞州期末）如图甲所示是一台速印机，小宁在使用速印机时常常遇到下列问题：当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸；当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小宁设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。图乙是小宁设计的电路原理图，工作电路电压为220V，M1、M2是两台工作效率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成”进纸”、”印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快，具体参数见表格。在控制电路中，R0是保护电阻，阻值为10Ω，电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的压敏电阻，其阻值与受到纸张的压力关系如图丙所示。印刷时先闭合S2，后闭合S1。当控制电路中的电流≥0.2A时，衔铁被吸引。
电动机型号 工作电压(V) 工作电流(A) 线圈电阻(Ω) 印刷速度(秒/张)
M1 220 1 40 0.2
M2 220 0.5 25 0.5
（1）当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是　 　。
（2）假设在某次印刷中，备用纸槽中纸张数从500张减少到100张，求该次印刷过程所需的时间。(纸张规格相同，每500张纸重力为20N)
【答案】（1）M1
（2） ，n=300张
即剩余纸张数300张以上M11工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
M1工作时间：t1=(500-300)张×0.2s/张=40s
M2工作时间：t2=(300-100)张×0.5s/张=100s
该次印刷过程总时间t=t1+t2=40s+100s=140s
【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】乙图中打印机的工作原理：当备用纸张较多时，Rx受到的压力大，从丙图可以看出其阻值较小，控制电路中电流较大，衔铁被吸下来，右边触点与上方触点接触，M1工作；当备用纸张较少时，Rx受到的压力小，其阻值较大，控制电路电流较小，衔铁不能被吸下来，右边触点与下方触点接触，M2工作。
【解答】（1）根据题意当电流I=0.2A时切换电动机工作，电路中的电阻
Rx=R-R0=30Ω-10Ω=20Ω
根据丙图可以看出其压力为12N，故当压力≥12N时，I≥0.2A，衔铁被吸下来，M1工作，故当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是M1
（2）当压力为12N时的纸张数为 ，n=300张 ， 即剩余纸张数300张以上M1工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
根据M1和M2的印刷速度分别算出M1和M2的工作时间，再加起来即为印刷过程所需的时间
故答案为（1）M1 （2）140s
24．（2023八下·滨江期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小滨设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与　 　端相连；
（2）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为多少？
（3）若要提高启动温度，RP接入电路的阻值应该怎么调节？并简要说明理由。
【答案】（1）c
（2）解：衔铁被吸合时，控制电路的总电阻
由图乙可知当温度为60℃时， ，则滑动变阻器接入电路的阻值为： ；
（3）解：当电磁铁线圈中的电流等于25mA时，控制电路电压不变，则控制电路总电阻不变；由图乙得温度升高，热敏电阻阻值减小，即滑动变阻器阻值应该增大。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当温度升高到一定程度时，根据图乙确定热敏电阻的阻值变化，进而确定电流变化，明确衔铁的位置以及接通的电路，最后根据电路的工作状态确定接线方法即可。
（2）首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻，再根据图乙确定60℃时热敏电阻的阻值，最后根据R变=R总-Rt计算滑动变阻器接入的阻值。
（3）电磁铁吸合时的电流大小不变，则总电阻不变。根据图乙确定温度升高时热敏电阻的阻值变化，再根据R总=Rp+Rt分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】（1）根据图乙可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小而总电流增大，那么电磁铁磁场增强，将衔铁吸下来接通触点c。此时制冷系统启动，因此b端应该与c端相连。
25．（2023八下·吴兴期末）小科设计的“火灾报警器”由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝18Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。
已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=　 　。
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？
（3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与　 　（“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。
【答案】（1）R=
（2）解：R总= =24Ω
R= R总- R0 =24Ω-18Ω=6Ω
查表得E最小=6.0 cd
或解：U0=I R0=0.25×18Ω=4.5V
UR=6V-4.5V=1.5V
R= =6Ω
查表得E最小=6.0 cd
（3）上方
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）将表格中每组对应的光强和光敏电阻阻值相乘，根据乘积大小确定它们之间的数量关系即可；
（2）①首先根据 计算出串联电路的总电阻，再根据串联电路的电阻规律 R= R总- R0 计算光敏电阻的阻值，最后根据表格确定光照强度；
②首先根据 U0=IR0 欧姆定律计算出R0两端电压，再根据串联电路的电压规律UR=U-U0计算出光敏电阻两端的电压，接下来根据 计算光敏电阻的阻值，根据表格确定光照强度。
（3）根据图像确定光照减弱时光敏电阻的阻值变化，从而确定控制电路部分电流变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁的位置变化即可。
【解答】（1）将表格中对应的光强和光敏电阻相乘，乘积都是36，那么二者应该成反比关系，因此变化关系式为： 。
（2）当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，通过电磁铁的电流减小，则电磁铁的磁场减弱，衔铁不能被吸下来，在上方与M、N接触，此时电铃报警。
26．（2023八下·奉化期末）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25~30s喷泉的颜色是　 　。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化(如图丁所示)，定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)。求：
①t=9s时，线圈中通过的电流强度是多少？(写出计算过程)
②如水泵每秒可喷出水5×10-3米3，则0~3秒水泵喷水的总体积V为多少？
【答案】（1）黄色
（2）解：①当t=9s时，
则Ua=15V≥6V
U=15V-6V=9V
线圈中通过的电流I=U1/R1=9V/2Ω=4.5A
②当I≥2A时，Ua=IR1+6V=10V， 而Ua3秒内上升15V
当Ua为10V时，则t需要2秒，0~3秒水泵喷水只喷了1秒
所以0~3秒水泵喷水的总体积V为5×10-3米3
【知识点】物体的颜色；串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；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】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。
（2）图丙控制电路为串联电路，①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则由串联电路电压特点可得R1两端的电压，再根据欧姆定律I=U/R计算出通过R1的电流；由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小。②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，所以水泵启动喷水时的最小电流为2A，结合欧姆定律和串联电路的电压特点可计算出Ua，再根据图丁电压变化规律，确定0~3秒内水泵喷水时间，计算出喷水的总体积。
【解答】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。故答案为：黄色。
（2）①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则U1=Ua-UE=15V-6V=9V，
I1=U1/R1=9V/2Ω=4.5A，由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小为4.5A。
②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，UE=6V，水泵启动喷水时的最小电流为2A，此时U1=IR1=2A×2Ω=4V，U=U1+UE=4V+6V=10V。由图丁可知，Ua3秒内上升15V，则Ua上升10V时，t需要2秒，即0~3秒水泵喷水只喷了1秒，喷水的总体积V=1秒×5×10-3米3/秒=5×10-3米3。
1 / 1浙教版科学中考复习优中选优-物理-第25节-电磁铁和电磁继电器
一、单选题
1．如图是小红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 R 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．电磁铁的上端是 N 极
C．用久后，电源电压U 会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警，可将 R 的滑片向下移
2． 关于电磁铁的下列说法中，正确的是（　　）
A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
B．通过电磁铁的电流方向改变，磁性强弱也随之改变
C．电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
D．电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯无关
3．如图所示为直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法错误的是 （　　）
A．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A 端为 N极
4．科学研究发现：某些材料有巨磁电阻效应，即微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化。根据这一原理可以制成 （　　）
A．能储存、释放大量电能的蓄电池
B．通过微弱电流就能产生强大磁场的电磁铁
C．家庭电路过载或短路时能自动熔断的保险丝
D．能“读“出微弱的磁场变化并转换成电流变化的灵敏磁头
5．如图所示，当一个马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时，软铁片受到线圈的吸引会向右运动，并造成电路断路。此种装置可用做（　　）
A．电饭锅保温开关 B．空调启动开关
C．断路器开关 D．电铃开关
6．如图所示，下列说法错误的是………………………………（　　）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场r>
C．改变电流方向，小磁针偏转方向也会改变
D．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
7．如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
8．（2017八下·萧山月考）图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则（　　）
A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
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，可以使用永磁体
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．小磁针静止时的指向如图所示。由此可知（　　）

A．a端是通电螺线管的N极，c 端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
11．如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了”盐水电池”，铜片是”盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管的A端为N极
B．通电螺线管静止时B端指向地理南方
C．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
D．通电螺线管外C点的磁场方向向左
12．（2023·江山模拟）小衢同学走到如图电动扶梯前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当他站到电梯上时又快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻由半导体材料制成，力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是（　　）
A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快
B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强
D．电梯没有站人时，电动机不工作
13．（2023八下·镇海期末）如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a”位置。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m=kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0~0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（　　）
A．永磁体下端为S极
B．该电子秤的称量范围为75g~400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
14．（2023八下·滨江期末）小滨利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置，其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化：如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．t1到t2时间内热敏电阻的阻值变大
B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小
D．t3到t4时间内电路中电流变大
15．（2023八下·奉化期末）2019年5月起，我市已开始实行电动自行车新政策：只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。下面是同学们设计的某品牌电动自行车的电路(图中R为旋钮型变阻器)，其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时，电流增大，电动机转速变快，当转速超过一定值，电铃会自动报警”的电路是（　　）
A． B．
C． D．
16．（2023八下·奉化期末）如图所示为通电螺线管磁感线分布图，根据图分析，可得出（　　）
A．电流从a流入，从b流出
B．A处放入小磁针，静止时N极向左
C．C处磁场比B处强
D．通电螺线管的磁感线是真实存在的
17．（2023八下·宁波期末）如下图是小敏设计的汽车尾气中一氧化碳排放量的检测电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法不正确的是（　　）
A．电铃应接在B和D之间
B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性增强
C．用久后，电源电压会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值低
D．为使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将的滑片向上移
二、填空题
18．“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图所示其工作原理电路图，其中　 　（填“R”或“R ”）是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，图中电磁铁的磁性将　 　（填“增强”“减弱”或“不变”），电动机的转速将　 　（填“变快”“变慢”或“不变”）。
19．如图所示是测量汽车流量的装置，当红外线照射到光控开关时电路处于断开状态，当有汽车经过时会挡住红外线，光控开关闭合，电子计数器计数一次。红外线　 　(选填“是”或”不是”)一种电磁波；图中电磁继电器相当于一个　 　(选填”开关”或”电源”)；当电流通过线圈DE时，电子计数器　 　(选填”会”或”不会”)计数。
三、实验探究题
20．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
材料三：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图2。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料四：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
（1）在演示奥斯特实验时，如图3中的甲图所示，
①闭合开关；②放置小磁针；③摆放导线；
正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③②①
（2）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是　 　(选填“甲”或“乙”)。
（3）材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是　 　。
（4）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于　 　的科学猜想。
（5）科拉顿的实验中，　 　(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是　 　。
四、解答题
21．（2023九上·永康月考）小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。
【项目要求】
①防干烧，即壶内无水，不能加热；
②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；
③恒温的温度可以手动调节。
【项目设计】如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合。水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力；当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。
【项目疑难】
（1）无水时，图中R1　 　R2+R3。（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）开关S应接在图中的　 　处（填“A”、“B”、“C”或D）。
（3）若R0＝48.4Ω，900s内电热丝工作P﹣t图如下所示，（后300s电流通断时间比为1：5），则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
22．（2023九上·瑞安开学考）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为
20欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。(线圈电阻不计)
（1）按控湿电路工作要求，加湿器应接在工作电路的　 　(选填“AB”或“CD”)之间。
（2）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（3）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有 。
A．换用阻值更大的R0
B．适当提高电源电压U
C．增加该电磁铁线圈匝数
23．（2023八下·鄞州期末）如图甲所示是一台速印机，小宁在使用速印机时常常遇到下列问题：当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸；当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小宁设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。图乙是小宁设计的电路原理图，工作电路电压为220V，M1、M2是两台工作效率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成”进纸”、”印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快，具体参数见表格。在控制电路中，R0是保护电阻，阻值为10Ω，电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的压敏电阻，其阻值与受到纸张的压力关系如图丙所示。印刷时先闭合S2，后闭合S1。当控制电路中的电流≥0.2A时，衔铁被吸引。
电动机型号 工作电压(V) 工作电流(A) 线圈电阻(Ω) 印刷速度(秒/张)
M1 220 1 40 0.2
M2 220 0.5 25 0.5
（1）当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是　 　。
（2）假设在某次印刷中，备用纸槽中纸张数从500张减少到100张，求该次印刷过程所需的时间。(纸张规格相同，每500张纸重力为20N)
24．（2023八下·滨江期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小滨设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与　 　端相连；
（2）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为多少？
（3）若要提高启动温度，RP接入电路的阻值应该怎么调节？并简要说明理由。
25．（2023八下·吴兴期末）小科设计的“火灾报警器”由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝18Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。
已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=　 　。
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？
（3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与　 　（“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。
26．（2023八下·奉化期末）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25~30s喷泉的颜色是　 　。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化(如图丁所示)，定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)。求：
①t=9s时，线圈中通过的电流强度是多少？(写出计算过程)
②如水泵每秒可喷出水5×10-3米3，则0~3秒水泵喷水的总体积V为多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【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
【解析】【分析】A.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；
B.根据安培定则判定电磁铁的极性；
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，据此分析；
D.电磁铁吸合时电流大小不变，即总电阻不变。根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化，确定滑片的移动方向即可。
（4）在CO浓度越低电阻越大，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分析。
【解答】A.根据题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，根据欧姆定律可知，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B、D之间，故A错误；
B.线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，下端为S极，故B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，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D.在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，变阻器的电阻的阻值应该变小，故将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
2．【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据电磁铁的工作原理判断；
BCD.根据影响电磁体的磁场强弱的因素的知识判断。
【解答】A.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A正确；
B.通过电磁铁的电流方向改变，磁性强弱不变，但是磁场方向改变，故B错误；
C.电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，故D错误。
故选A。
3．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】A.电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
B.根据力的作用效果判断；
C.声音由物体振动产生；
D.根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.小锤击打铃碗时，衔铁与铁钉分开，此时没有电流，则电磁铁没有磁性，故A错误符合题意；
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变，故B正确不合题意；
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确不合题意；
D.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。左边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，则A端为电磁铁的N极，故D正确不合题意。
故选A。
4．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】性质决定用途，跟机巨磁电阻的特点分析判断。
【解答】 巨磁电阻效应指的是由磁场变化的引起的，设计制成的应是与磁场变化有关的元件。而蓄电池、保险丝与磁场变化无关，所以不能利用巨磁电阻效应。 电磁铁是通过利用微弱电流产生强大磁场的，也不是微弱的磁场变化引起的，所以不能利用这一原理。磁头是可以通过磁带上微弱的磁场变化对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息，利用这一放大作用可以制成更灵敏的“新型磁头”，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片和描述分析这个装置的作用即可。
【解答】根据图片可知，马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时，软铁片受到线圈的吸引会向右运动，并造成电路断路，故该装置相当于开关，可以作为断路器开关；电饭锅保温开关、空调启动开关、电铃开关是为了接通电路的，都不符合该装置的特点，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据图片可知，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，这就是奥斯特实验，故A、B正确不合题意；
改变电流方向，小磁针受力方向发生偏转，故C正确不合题意；
小磁针用来反映磁场的存在，但不会影响磁场的有无，故D错误符合题意。
故选D。
【解答】根据对奥斯特实验的过程、现象和结论分析判断。
7．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】影响电磁铁磁场强弱的因素：①有无铁芯、线圈匝数和电流大小。
【解答】A.电磁铁的吸引力太弱，也就是弹簧的弹性太强，此时应该换用弹性弱的，故A错误；
B.增大电磁铁线圈的匝数，从而增强磁场强度，故B错误；
C.增加工作电路的电源电压，对电磁铁的磁场强弱没有影响，故C错误；
D.增加控制电路的电源电压，从而增大电流，增强电磁铁的磁场强度，故D正确。
故选D。
8．【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】该题考查了利用安培定则判断螺线图磁极的方向，以及磁极间的相互作用，根据安培定则（右手螺旋定则）分别判断出两个线圈的磁极，再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
【解答】根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选：A
9．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】ABD.根据电磁铁的特点和结构分析判断；
C.根据电磁铁磁性强弱的影响因素判断。
【解答】A.电磁铁的铁芯，被线圈磁化后可以增大磁性，而铜棒不能被磁化，故A错误；
B.电磁继电器中的磁体，必须为软磁铁，这样可以通电时有磁性，断电时无磁性，故B错误；
C.电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故D正确。
故选D。
10．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源正负极方向。
【解答】小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的b端为S极，a端为N极。大拇指指向a端，弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，则电源的d端为正极，c端为负极。
故选B。
11．【答案】D
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】AB.根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断通电螺线管的极性；
C.根据影响通电螺线管磁场强弱的因素判断；
D.在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极，据此确定C点的磁场方向。
【解答】A.铜片是”盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误。
B.静止时通电螺线管的B端指向地理北方，故B错误。
C.增加线圈的匝数可以增大通电螺线管的磁性，故C错误。
D.在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的，即C点的磁场方向是向左的，故D正确。
12．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】当电梯上站的人增多时，对力敏电阻的压力变大，力敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，达到一定程度将衔铁吸下，使3与2接触，电动机电路的电流变大，转速加快；
当电梯上站的人减少时，对力敏电阻的压力变小，力敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，达到一定程度，衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起，使3与1接触，电动机和电阻R串联，使得电路的电流变小，转速变慢。
【解答】ACD.当电梯上没有站人时，对力敏电阻的压力变小，力敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电动机两端的电压较小，电磁铁的磁性变弱，达到一定程度，衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起，使3与1接触，电动机和电阻R串联，使得电路的电流变小，转速变慢，电动机的功率变小，但额定功率不变，故A、C、D错误；
B.力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化，是由半导体材料制成，受压时其阻值变小，故B正确；
故答案为：B。
13．【答案】B
【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
【解析】【分析】A.利用右手螺旋定则可判断其磁极；
B. 电流最大时，所称量物体的质量最大，电流最小时所称量物体的质量最小。
C.增大斥力，应增大电流；
D. 增大电子秤称量范围 ，即增大电流范围。
【解答】A.电磁铁上端为S极，故永磁体下端为S极；
B.最小电流=，故最小质量为0.15x500=75g，最大电流为0.6A，故最大质量为0.6x500=300g。
C.增大斥力，应增大电流，故将滑片向下滑动；
D. 增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现 。
故答案为：B
14．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】电磁铁通电有磁性，断电无磁性；电磁铁的磁极与电流方向有关，电流方向改变，磁极方向也会发生改变；电磁铁的强度与电流大小有关，电流越大，电磁铁的磁性越强；
【解答】 在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块，闭合开关，电磁铁有磁性，铁块会被吸引，随着热敏阻值的变化，电流大小会发生相应的变化， 电磁铁的磁性强弱也会发生相应的变化，在t1-t2的范围内，弹簧测力计的读数变大，说明电磁铁的磁性增强，电流变大， 热敏电阻的阻值变小，温度升高，所以A错误，B正确；
t2-t3，弹簧测力计的示数不变，此时弹簧测力计读数最大，说明磁性最强，电流最大，热敏电阻最小，分得的电压最小，所以电压表所测的定值电阻R0的电压最大，C错误；
t3-t4，弹簧测力计的示数变小，说明电磁铁磁性减弱，电流变小，热敏电阻增大，温度降低，D错误；
故答案为：B
15．【答案】C
【知识点】变阻器的原理及其使用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 旋钮OP绕O点顺时针转动时，电流增大，说明R接入电路的有效电阻减小；当转速超过一定值，电铃会自动报警，说明工作电路的电流增大到一定值时，电磁铁能向左吸引报警电路中的衔铁，使报警电路闭合，电铃报警。
【解答】旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变大，电流变小，电动机转速变慢，电磁铁不能吸引衔铁，报警电路闭合，电铃报警，A不符合；
B、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变大，电流变小，电动机转速变慢，电磁铁不能吸引衔铁，报警电路断开，电铃不报警，B不符合；
C、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变小，电流变大，电动机转速变快，电磁铁向左吸引衔铁，报警电路闭合，电铃报警，C符合；
D、旋钮绕O点顺时针转动时，有效电阻变小，电流变大，电动机转速变快，电磁铁向左吸引衔铁，报警电路断开，电铃不报警，D不符合；
故答案为：C
16．【答案】B
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。磁场方向可以用右手螺旋定则判断：拇指指向磁感线方向，四指弯曲表示电流方向。小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致。
【解答】A、由图可见，左端为N极，根据右手螺旋定则，大拇指指向左边，那么四指沿着b向上弯曲，所以电流从b流入，从a流出，A错误；
B、小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致，小磁针N极向左，B正确；
C、磁感线越密集的位置，磁性越强。B处磁感线比C处磁感线密集，所以B处比C处磁场强，C错误；D、磁感线是为了形象地描述磁体周围的磁场引入的模型，D错误；
故答案为：B
17．【答案】C
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】)根据气敏电阻R1阻值随一氧化碳浓度的增大而减小可知，当一氧化碳浓度升高时R1的阻值变小，电路中胡电流变大，电磁铁磁性变强，吸引衔铁向下，电铃发声报警，据此得出电铃应接的位置是BD间；用久后，电源电压U1会减小，而电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知此时控制电路的总电阻变小，根据电阻的串联可知R2的阻值不变时气敏电阻R1阻值的变小，从而得出报警时一氧化碳最小浓度比设定值高；电源的电压一定，电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知控制电路的总电阻一定，据此可知要使该检测电路在一氧化碳浓度更低(气敏电阻R1阻值变大)时报警R2接入电路中的阻值变小，从而得出R2的滑片移动方向是向上。
【解答】A.当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故A不符合题意；
B.因气敏电阻R的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，所以当一氧化碳浓度升高时， R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，由可知，控制电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，故B不符合题意；
C.用久后，电源电压U会减小，因电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，所以由知道，控制电路的总电阻应减小，当R2的阻值不变时，气敏电阻R1的阻值应更小，则报警时一氧化碳最小浓度比设定值高，故C符合题意；
D.电源电压U一定，且电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，由知道，报警时控制电路的总电阻一定，要使该检测电路在一氧化碳浓度更低(气敏电阻R阻值变大)时报警，应减小R2接入电路中的电阻，可将R2的滑片向上移，故D不符合题意。
故答案为：C。
18．【答案】R；减弱；变慢
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据压力变化确定压敏电阻阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定衔铁的位置变化。比较衔铁位置变化前后总电阻的变化，确定电流大小变化，最终确定电动机的转速变化。
【解答】根据图片可知， 当所有人走出电梯后，压敏电阻受到的压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1 串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。综上所述，压敏电阻应该与电磁铁串联，即R为压敏电阻。
19．【答案】是；开关；会
【知识点】紫外线、红外线；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据红外线和电磁波的关系解答；
（2）开关控制电路通断，根据电磁继电器的作用解答；
（3）分析电子计数器的电路是否被接通即可。
【解答】电磁继电器相当于一个开关，当电流通过线圈DE时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，工作电路连通，计数器工作。
20．【答案】（1）B
（2）甲
（3）两根导线将会相互排斥
（4）磁生电
（5）已经；将电流表等器材置于同一房间
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程分析判断；
（2）在奥斯特实验中，当导线与小磁针平行时，此时小磁针受到的磁力最大，偏转角度最明显；
（3）根据磁极之间的相互作用规律分析；
（4）根据电磁感应的能量转化过程分析；
（5）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动。他之所以没有看到电流表的指针偏转，是因为产生的感应电流时间太短，据此提出改进方法。
【解答】（1）在演示奥斯特实验时，先放置好小磁针，然后根据小磁针的指向平行放置好导线，最后闭合开关通电，即顺序为②③①，故选B。
（2）当导线与小磁针的指向平行时现象最明显，故选甲；
（3）根据图1可知，当电流相同时，两根导线相互吸引。当改变其中一根导线的电流时，肯定磁场方向发生改变那么此时二者的受力方向与原来相反，即是相互排斥的。
（4）拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁生电的科学猜想。
（5）科拉顿的实验中，已经)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，我提出的一种改进方法是：将电流表等器材置于同一房间。
21．【答案】（1）＞
（2）B
（3）解：电阻丝R0的电功率：P＝ ＝ ＝1000W，
已知后300s电流通断时间比为1：5，则900s内电阻丝工作的总时间：t＝300s+300s× ＝350s，
这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能：W＝Pt＝1000W×350s＝3.5×105J；
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由题意可知R0为加热电阻，无水时不能加热，也就是说无水时图中的动、静触点不会接触，所以衔铁应该向左移动，据此可知此时电磁铁L1对衔铁的吸引力与L2对衔铁的吸引力的大小关系，根据影响电磁铁磁性大小的因素可知此时通过L1的电流与通过L2的电流的大小关系，根据欧姆定律可知左侧电路总电阻与右侧电路总电阻的大小关系；
（2）开关S的位置不能影响热敏电阻在水沸腾后继续工作，据此分析可知开关所在的位置；
（3）根据计算电阻丝R0的电功率，已知后300s电流通断时间比为1：5，进一步计算电阻丝的工作时间，根据W=Pt计算这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
【解答】（1）根据题意可知，R0为加热电阻，无水时不能加热，也就是说无水时图中的动、静触点不会接触，所以衔铁应该向左移动，此时电磁铁L1对衔铁的吸引力大于L2对衔铁的吸引力，根据影响电磁铁磁性大小的因素可知此时通过L1的电流大于通过L2的电流，根据欧姆定律可知左侧电路总电阻小于右侧电路总电阻，所以R1＞R2+R3；
（2）如果开关S在D处，水沸腾后开关断开，则再也无法继续加热，不能够保持恒温的状态，
如果开关S在C处或者在A处，开关断开后，电阻R2无法工作，不能保持恒温的状态，
为不影响热敏电阻在水沸腾后继续工作，所以开关S必须接在右侧电路的B处。
22．【答案】（1）AB
（2）R总=U/I=9伏/0.18安=50欧
R1=R总-R0=50欧-20欧=30欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%
R'=U/I'=9伏/0.15安=60欧
R1'=R'-R0=60欧-20欧=40欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为30%。
答：湿度变化范围为30%~40%
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)结合题意与电路设计分析该装置工作原理：当鸡蛋孵化器中湿度过低时，湿敏电阻阻值增大，根据控制电路各用电器串联的连接关系，由欧姆定律可知电路中总电阻增大，电流减小；其他条件不变时，电磁继电器中通电线圈磁性随电流的减小面减弱；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁被释放，工作电路中的加湿器开始工作，因此加湿器应接在AB之间。
（2）分析控制电路中电磁继电器的通电线圈的最大电流和最小电流，可得出衔铁在释放情况下的电流范围，再通过欧姆定律进行计算，确定湿敏电阻的阻值变化范围，最终由图乙可知湿度变化范围。
(3)根据(2)中欧姆定律的计算过程，若要适当提高控湿电路的最大湿度值，
A.增大R0的阻值，使得控制电路到达临界电流值时，湿敏电阻阻值更小，即最大湿度值更大；故A符合；
B.适当提高电源电压U，为保证电磁铁正常工作，湿敏电阻阻值变大，会使控湿电路的最大湿度值减少；故B不符合；
C.增大该电磁铁线圈匝数，为保证电磁铁正常工作，则需要减小控制电路中的电流，湿敏电阻阻值变大，即降低控湿电路的最大湿度值，故C不符合。
23．【答案】（1）M1
（2） ，n=300张
即剩余纸张数300张以上M11工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
M1工作时间：t1=(500-300)张×0.2s/张=40s
M2工作时间：t2=(300-100)张×0.5s/张=100s
该次印刷过程总时间t=t1+t2=40s+100s=140s
【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】乙图中打印机的工作原理：当备用纸张较多时，Rx受到的压力大，从丙图可以看出其阻值较小，控制电路中电流较大，衔铁被吸下来，右边触点与上方触点接触，M1工作；当备用纸张较少时，Rx受到的压力小，其阻值较大，控制电路电流较小，衔铁不能被吸下来，右边触点与下方触点接触，M2工作。
【解答】（1）根据题意当电流I=0.2A时切换电动机工作，电路中的电阻
Rx=R-R0=30Ω-10Ω=20Ω
根据丙图可以看出其压力为12N，故当压力≥12N时，I≥0.2A，衔铁被吸下来，M1工作，故当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是M1
（2）当压力为12N时的纸张数为 ，n=300张 ， 即剩余纸张数300张以上M1工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
根据M1和M2的印刷速度分别算出M1和M2的工作时间，再加起来即为印刷过程所需的时间
故答案为（1）M1 （2）140s
24．【答案】（1）c
（2）解：衔铁被吸合时，控制电路的总电阻
由图乙可知当温度为60℃时， ，则滑动变阻器接入电路的阻值为： ；
（3）解：当电磁铁线圈中的电流等于25mA时，控制电路电压不变，则控制电路总电阻不变；由图乙得温度升高，热敏电阻阻值减小，即滑动变阻器阻值应该增大。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当温度升高到一定程度时，根据图乙确定热敏电阻的阻值变化，进而确定电流变化，明确衔铁的位置以及接通的电路，最后根据电路的工作状态确定接线方法即可。
（2）首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻，再根据图乙确定60℃时热敏电阻的阻值，最后根据R变=R总-Rt计算滑动变阻器接入的阻值。
（3）电磁铁吸合时的电流大小不变，则总电阻不变。根据图乙确定温度升高时热敏电阻的阻值变化，再根据R总=Rp+Rt分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】（1）根据图乙可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小而总电流增大，那么电磁铁磁场增强，将衔铁吸下来接通触点c。此时制冷系统启动，因此b端应该与c端相连。
25．【答案】（1）R=
（2）解：R总= =24Ω
R= R总- R0 =24Ω-18Ω=6Ω
查表得E最小=6.0 cd
或解：U0=I R0=0.25×18Ω=4.5V
UR=6V-4.5V=1.5V
R= =6Ω
查表得E最小=6.0 cd
（3）上方
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）将表格中每组对应的光强和光敏电阻阻值相乘，根据乘积大小确定它们之间的数量关系即可；
（2）①首先根据 计算出串联电路的总电阻，再根据串联电路的电阻规律 R= R总- R0 计算光敏电阻的阻值，最后根据表格确定光照强度；
②首先根据 U0=IR0 欧姆定律计算出R0两端电压，再根据串联电路的电压规律UR=U-U0计算出光敏电阻两端的电压，接下来根据 计算光敏电阻的阻值，根据表格确定光照强度。
（3）根据图像确定光照减弱时光敏电阻的阻值变化，从而确定控制电路部分电流变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁的位置变化即可。
【解答】（1）将表格中对应的光强和光敏电阻相乘，乘积都是36，那么二者应该成反比关系，因此变化关系式为： 。
（2）当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，通过电磁铁的电流减小，则电磁铁的磁场减弱，衔铁不能被吸下来，在上方与M、N接触，此时电铃报警。
26．【答案】（1）黄色
（2）解：①当t=9s时，
则Ua=15V≥6V
U=15V-6V=9V
线圈中通过的电流I=U1/R1=9V/2Ω=4.5A
②当I≥2A时，Ua=IR1+6V=10V， 而Ua3秒内上升15V
当Ua为10V时，则t需要2秒，0~3秒水泵喷水只喷了1秒
所以0~3秒水泵喷水的总体积V为5×10-3米3
【知识点】物体的颜色；串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；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】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。
（2）图丙控制电路为串联电路，①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则由串联电路电压特点可得R1两端的电压，再根据欧姆定律I=U/R计算出通过R1的电流；由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小。②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，所以水泵启动喷水时的最小电流为2A，结合欧姆定律和串联电路的电压特点可计算出Ua，再根据图丁电压变化规律，确定0~3秒内水泵喷水时间，计算出喷水的总体积。
【解答】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。故答案为：黄色。
（2）①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则U1=Ua-UE=15V-6V=9V，
I1=U1/R1=9V/2Ω=4.5A，由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小为4.5A。
②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，UE=6V，水泵启动喷水时的最小电流为2A，此时U1=IR1=2A×2Ω=4V，U=U1+UE=4V+6V=10V。由图丁可知，Ua3秒内上升15V，则Ua上升10V时，t需要2秒，即0~3秒水泵喷水只喷了1秒，喷水的总体积V=1秒×5×10-3米3/秒=5×10-3米3。
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