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专题12欧姆定律 电和磁
备考方向 常见题型
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。 欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。 2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。在2024年的省统考中，电磁继电器也会作为一道计算题存在。 选择题、解答题
知识点一、电流与电压和电阻的关系
一、探究电流与电压的关系
1.实验：探究电流与电压的关系
设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。
实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时，
二、探究电流与电阻的关系
设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等； （3）实验电路图如图所示。
实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。
知识点二、欧姆定律
1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式：I＝ 。
2．电阻串联时相当于增加了导体的长度，因此总电阻比任何一个串联电阻都大。
电阻并联时相当于增大了导体的横截面积，因此总电阻比任何一个并联电阻都小。
3．串联电路分压：在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比，表达式：＝；
并联电路分流：在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比，表达式：＝。
串、并联电路中电流、电压、电阻的特点：
电　流 电　压 电　阻 分配规律
串联电路 I＝I1＝I2 U＝U1＋U2 R＝R1＋R2 分压：＝
并联电路 I＝I1＋I2 U＝U1＝U2 ＝＋ 分流：＝
知识点三、电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1.概念
用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。
2.电磁铁的构造
如图所示，电磁铁主要由线圈和铁芯（由软铁制成，不能用钢，因钢磁化后磁性不易消失）构成。当线圈通过电流时产生磁场，而铁芯可以可以在线圈产生磁场时被磁化，产生与螺线管的磁场方向一致的磁场，大大增强了电磁铁的磁性。
3.电磁铁极性的判断
插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。
二、电磁铁的磁性
（1）电磁铁的特点
①磁性的有无可通过通断电流来控制；
②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；
③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
（2）电磁铁在实际生活中的应用
①对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；
②产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
三、电磁继电器
1.定义
电磁继电器时利用低电压、弱电流的路的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2.构造及工作原理
电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分，如图所示。
控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
（建议用时：40分钟）
A组中考真题
（2023 宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　）
A． B．
C． D．
（2023 宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的 处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当 （填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
（2023 金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题。
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置。
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
（2023 温州）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
（2023 绍兴）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30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）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 （选填“AB”或“CD”）之间。
（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（4）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.减少该电磁铁线圈匝数
B组模拟提高
（2023 定海区模拟）如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（　　）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
C．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
D．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
（2023 定海区二模）如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析，错误的是（　　）
A．闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B．发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关
（2023 上城区二模）小金发现“门禁“是通过开关控制门锁，研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲），工作原理图如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　）
A．甲图中电磁铁的原理是电磁感应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B没有磁性
D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
（2023 定海区三模）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
（2023 嵊州市模拟）为解决开水烫口的问题，小敏设计了高温报警器，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。要求报警器在超过55℃时报警并亮红灯；温度未超过55℃时不报警并亮绿灯。下列符合要求的高温报警器装置原理图为（　　）
A． B．
C． D．
（2023 义乌市模拟）一款仿真电动鱼刷爆了网络，成为了妈妈们的“哄娃神器”，其工作原理为闭合开关S1，电源灯亮，当触摸玩具时（相当于触摸开关S2闭合），仿真鱼就会跳动；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否触摸玩具，仿真鱼都不会跳动。图四种电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
（2023 宁波模拟）疫情防控期间，很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关S1；若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关S2，只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（　　）
A． B．
C． D．
（2023 鹿城区一模）如图所示的电路，电源电压U不变，R0为定值电阻，滑动变阻器规格为“60Ω 1A”，R0的电功率为PR0，则当滑片P从右端向左端移动时，PR0与电流表示数IA图像关系正确的是（　　）
A．B． C． D．
（2023 西湖区校级三模）如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　）
A．图甲中的R0有保护电路的作用
B．温度升高时，电压表的示数会变小
C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A
D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小
（2023 温州一模）已知导体的电阻跟导体的长度成正比。在如图所示的电路中，粗细均匀的电阻丝ab长为L，滑片P与ab接触良好，并可自由滑动，R0为定值电阻，电源电压不变。若以P离a点的距离x为横坐标，电压表示数U为纵坐标，闭合开关S，U随x变化的图线为（　　）
A．B． C． D．
（2023 柯桥区一模）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为7欧～35欧
D．将Rx从15欧换成10欧后，应将滑片P向右移
（2021 湖州模拟）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 0.5A”（正常发光时的电压、电流），电源电压可调。
（1）若电源电压调为9V，要使L正常发光，求滑动变阻器接入电路的电阻。
（2）现用标有“12V 0.4A”的灯泡L1代替L接入电路。调节电源电压，滑片P移到中点时，L1正常发光；滑片P移到最右端时，电压表示数变化了3V，求此时的电源电压和滑动变阻器最大阻值。（设灯泡的电阻不随温度变化）
（2023 椒江区校级二模）肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某项目小组在课外活动中设计了一种身高体重秤，如图甲所示，用电流表（量程0～0.6安）、电压表（量程0～15伏）的示数分别反映体重和身高。已知电路中电源电压为12伏，竖直固定的均匀电阻丝R0最大值为120欧，滑片P可随身高的变化在R0的CD端间移动，对应的身高测量范围为70厘米～190厘米，踏板OAB为一个水平轻质杠杆，O为支点，OB为60厘米，OA为30厘米，R为力敏电阻，其阻值随B点压力变化关系如图乙。
【项目一】标制身高计的刻度
（1）标最小刻度：滑片移到D点，电压表示数为0伏，标注身高为70厘米的刻度。
（2）标最大刻度：滑片移到C点，电压表示数为12伏，标注身高为190厘米的刻度。
（3）标刻度线：为了方便在电压表盘上标注对应的身高值，需根据上述信息，分析出身高h与电压U的关系。
（4）应用：某同学身高为170厘米，此时电压表示数为 伏。
【项目二】标制体重秤的刻度
（5）标0刻度：体重秤上不站人时，闭合开关S，电流表读数为0.1安，将指针所示位置标注为体重秤的0刻度。
（6）标最大刻度：该体重秤能测量的最大体重为多少千克？（写出计算过程）
（7）标刻度线：为了方便在电流表的表盘上标注对应的体重值，根据上述信息，写出体重m与电流I的关系式：m＝ 。
（8）改进：发现该体重秤量程偏小，在不更换元件的情况下，写出一种提高该体重秤量程的方法： 。
（2023 乐清市模拟）在项目化学习中，校科学兴趣小组计划设计了一款可温控电风扇。制定了项目成果评价表，表一是含部分指标的评价表内容。
指标内容 优秀 良好 待改进
指标一：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，也能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标二：电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的挡位指示 风速是可调但无对应的挡位指示 风速不可调
产品设计：小组同学设计这款设备，其工作原理如图甲所示，包括工作电路和控制电路两个部分，工作电路电源电压220伏，控制电路的电源电压3伏，电风扇的电阻为0.5欧。S为工作电路电源开关，S1和S2为联动开关，R为滑动变阻器，Rx为热敏电阻。当S闭合，S1与a连接时，控制电路的S2处于断开状态；当S1与b连接时，控制电路的S2处于闭合状态。S2闭合时，当室温到达30摄氏度，电磁继电器吸引衔铁，工作电路接通，电风扇运作；当室温低于22摄氏度，电磁继电器断开衔铁，工作电路断开，电风扇停止运作。Rx其阻值随温度的变化如图乙所示。
（1）当S2处于闭合状态，控制电路的电流为30mA时，试通过计算说明此时是风扇是否处于运转状态。
（2）已知当工作电路中滑动变阻器接入的阻值为20欧时，工作电路的电流为2安，求此时该电风扇的机械功率。
（3）依据项目评价表，针对指标一来评价该作品的达成情况，并简要说明评价依据。
（2023 路桥区校级二模）夏天到了，气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，为了确保鱼正常的生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵。如图是某类似打点计时器的增氧泵结构图。增氧泵使用的是交流电，增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶氧量。请根据所学知识结合信息，解释增氧泵的王作过程。
（2022 衢江区校级模拟）为了保障高铁列车运行的安全，列车上安装了多个烟雾报警器，一旦有人吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会减速运行甚至停车，小明在查阅相关资料后，设计了一个“烟雾报警器”（如图）该报警器的“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、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。小明的设计思路：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之间的关系如表所示：（“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/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0
（1）当有人在动车内吸烟时，电磁铁的磁性如何变化？ 。
（2）闭合开关S，如果当线中的电流大于等于250mA时，衔铁才能被吸合，则光照强度至少达到多少cd时电铃才能报警。
（3）按小明的设计，你有什么方法可以提高烟雾报警器的灵敏度（即在更少的烟雾条件下就能报警）？（写出两种）
（2021 吴兴区模拟）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，两者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：（g取10N/kg）
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断：灯 （填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大？
（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小科设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？
（2021 平阳县模拟）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单温控电路，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）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）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？
（4）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 （选填“变大”“不变”或“变小”）。专题12欧姆定律 电和磁
备考方向 常见题型
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。 欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。 2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。在2024年的省统考中，电磁继电器也会作为一道计算题存在。 选择题、解答题
知识点一、电流与电压和电阻的关系
一、探究电流与电压的关系
1.实验：探究电流与电压的关系
设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。
实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时，
二、探究电流与电阻的关系
设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等； （3）实验电路图如图所示。
实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。
知识点二、欧姆定律
1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式：I＝ 。
2．电阻串联时相当于增加了导体的长度，因此总电阻比任何一个串联电阻都大。
电阻并联时相当于增大了导体的横截面积，因此总电阻比任何一个并联电阻都小。
3．串联电路分压：在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比，表达式：＝；
并联电路分流：在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比，表达式：＝。
串、并联电路中电流、电压、电阻的特点：
电　流 电　压 电　阻 分配规律
串联电路 I＝I1＝I2 U＝U1＋U2 R＝R1＋R2 分压：＝
并联电路 I＝I1＋I2 U＝U1＝U2 ＝＋ 分流：＝
知识点三、电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1.概念
用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。
2.电磁铁的构造
如图所示，电磁铁主要由线圈和铁芯（由软铁制成，不能用钢，因钢磁化后磁性不易消失）构成。当线圈通过电流时产生磁场，而铁芯可以可以在线圈产生磁场时被磁化，产生与螺线管的磁场方向一致的磁场，大大增强了电磁铁的磁性。
3.电磁铁极性的判断
插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。
二、电磁铁的磁性
（1）电磁铁的特点
①磁性的有无可通过通断电流来控制；
②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；
③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
（2）电磁铁在实际生活中的应用
①对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；
②产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
三、电磁继电器
1.定义
电磁继电器时利用低电压、弱电流的路的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2.构造及工作原理
电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分，如图所示。
控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
（建议用时：40分钟）
A组中考真题
（2023 宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由欧姆定律I可知，U＝IR，
闭合开关S，R0定值电阻短路，只有电阻箱R接入电路，电压表测量电阻箱R两端电压U＝IR，又知电流I大小始终不变，可知U﹣R图线①U＝IR是正比例函数关系，是一条从原点出发的射线（U、R均为正数）；
断开开关S，定值电阻R0和电阻箱R串联接入电路，电压表测量电阻箱R和定值电阻R两端电压，由串联电路电压规律可知：U＝UR+UIR+IR0，又知电流I大小始终不变，R0是定值电阻，可知U﹣R图线②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函数关系，且与纵轴交点为（0，U0）；
故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2023 宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的 处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当 （填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【解答】解：（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触，因而电动机接入电路工作；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，适当增加线圈匝数可以增强磁性。
故答案为：（1）220；（2）电动机；（3）增加。
（2023 金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题。
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置。
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
【解答】解：（1）控制电路中，两电阻串联接入电路，R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，气敏电阻接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，衔铁与下触点接触，AB接入电路，所以排风扇应连接在工作电路中的AB位置；
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时工作，此时气敏电阻接入电路的电阻较大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流较小，电磁铁的磁性较小；
为使电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，可增加电磁铁线圈匝数，故A可行；
控制电路中再串联一个电阻，会时通过电路的电流变小，电磁铁的磁性更小，无法吸引衔铁，故B不可行；
把滑动变阻器R1的滑片向上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，故C可行，
故选AC。
故答案为：（1）AB；（2）AC。
（2023 温州）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【解答】解：（1）由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向；
（2）他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢；
（3）由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。
（2023 绍兴）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30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）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 （选填“AB”或“CD”）之间。
（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（4）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.减少该电磁铁线圈匝数
【解答】解：（1）由图可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小；
（2）（3）由图甲可知，R0、R1串联，
由I可知，当线圈中的电流为0.18安时，控制电路的总电阻：R总50Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，湿敏电阻R1的阻值：R1＝R总﹣R0＝50Ω﹣30Ω＝20Ω，
由图乙可知，当湿敏电阻为20Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%；
当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻：R总′60Ω，
此时湿敏电阻R1的阻值：R1′＝R总′﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，
由图乙可知，当湿敏电阻为30Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%；
根据题意，当湿度低时，加湿器应该工作，湿度高时，加湿器应该停止工作，所以加湿器应该接在工作电路的AB之间；
该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；
（4）由图乙可知，湿度增大时，湿敏电阻R1的阻值减小，根据欧姆定律可知此时控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增大；
若要在室内湿度更大时，加湿装置电路被断开，则电磁铁的磁性应减小，控制电路的电流减小，所以可以串联一个电阻，或减小控制电路电源电压U，或增大R0的电阻值，或减少线圈匝数等，故选AC。
故答案为：（1）减小；（2）AB；（3）该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；（4）AC。
B组模拟提高
（2023 定海区模拟）如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（　　）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
C．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
D．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
【解答】解：当开关S1闭合时，因两电阻并联，故电路中电阻减小；则由欧姆定律可知电路中电流变大；
此时螺线管中磁场变强，则对B的吸引变大，则B受到向下的力变强，因B在磁场力、重力及弹簧秤的拉力作用下处于静止，即F＝G+F磁，故弹簧测力计的示数变大；故D正确。
故选：D。
（2023 定海区二模）如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析，错误的是（　　）
A．闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B．发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关
【解答】解：A．为了避免地磁场对该实验的影响，实验中导线与小磁针平行放置效果最好，故A错误；
B．当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，又因为物体间力的作用是相互的，发生偏转的小磁针对通电导线也有力的作用，故B正确；
C．通电导线周围的磁场与小磁针的有无无关，移走小磁针后，通电导线周围的磁场仍然存在，故C正确；
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也会随着改变，故D正确。
故选：A。
（2023 上城区二模）小金发现“门禁“是通过开关控制门锁，研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲），工作原理图如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　）
A．甲图中电磁铁的原理是电磁感应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B没有磁性
D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
【解答】解：
A、甲图中电磁铁通电后具有磁性，其工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、乙图中开关闭合，根据安培定则可知，电磁铁A的右端为N极，故B错误；
C、电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开，由于电磁铁的中间是铁芯，断电时B不吸引A，所以B没有磁性，故C正确；
D、将金属块B靠近小磁针，根据磁体的特点可知，小磁针可能会发生偏转，故D错误。
故选：C。
（2023 定海区三模）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
【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。
（2023 嵊州市模拟）为解决开水烫口的问题，小敏设计了高温报警器，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。要求报警器在超过55℃时报警并亮红灯；温度未超过55℃时不报警并亮绿灯。下列符合要求的高温报警器装置原理图为（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、当温度超过55℃时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，磁性增强，吸下衔铁，绿灯亮同时电铃响；当温度未超过55℃时，热敏电阻的阻值较大，电磁铁中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起来，红灯亮，同时电铃响，故A不符合题意；
B、当温度超过55℃时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，磁性增强，吸下衔铁，电铃响同时红灯亮；当温度未超过55℃时，热敏电阻的阻值较大，电磁铁中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起来，绿灯和红灯都亮，故B不符合题意；
C、当温度超过55℃时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，磁性增强，吸下衔铁，电铃响同时红灯亮；当温度未超过55℃时，热敏电阻的阻值较大，电磁铁中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起来，电铃不响、绿灯亮，故C符合题意；
D、当温度超过55℃时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，磁性增强，吸下衔铁，电铃响同时红灯亮；当温度未超过55℃时，热敏电阻的阻值较大，电磁铁中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起来，电铃响同时绿灯亮，故D不符合题意。
故选：C。
（2023 义乌市模拟）一款仿真电动鱼刷爆了网络，成为了妈妈们的“哄娃神器”，其工作原理为闭合开关S1，电源灯亮，当触摸玩具时（相当于触摸开关S2闭合），仿真鱼就会跳动；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否触摸玩具，仿真鱼都不会跳动。图四种电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，闭合开关S1，电源灯亮，当触摸玩具时（相当于触摸开关S2闭合），仿真鱼就会跳动，这说明灯泡与电动机工作时互不影响，是并联的；
当断开开关S1时，灯不亮，无论是否触摸玩具，仿真鱼都不会跳动，这说明开关S1在干路中，开关S2与电动机串在一条支路中，故C正确。
故选：C。
（2023 宁波模拟）疫情防控期间，很多学校门口新增加了人脸识别测温系统。若人脸识别通过，则控制电路会闭合开关S1；若体温测量值在正常范围内，则会闭合开关S2，只有人脸识别通过且体温在正常范围内，系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现上述功能的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，由选项可知B正确。
故选：B。
（2023 鹿城区一模）如图所示的电路，电源电压U不变，R0为定值电阻，滑动变阻器规格为“60Ω 1A”，R0的电功率为PR0，则当滑片P从右端向左端移动时，PR0与电流表示数IA图像关系正确的是（　　）
A．B． C． D．
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
根据P＝I2R可知：PR0R0，R0为定值电阻，所以PR0与电流表的示数IA成二次函数关系，其图像是开口向上的抛物线的一部分，由于电路中的电流不可能为0，所以该图像不过原点，根据选项可知，B正确。
故选：B。
（2023 西湖区校级三模）如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　）
A．图甲中的R0有保护电路的作用
B．温度升高时，电压表的示数会变小
C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A
D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小
【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，如果电路中没有R0，当温度过高时，R的阻值过小，会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源，所以R0有保护电路的作用，故A正确；
B、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B正确；
C、由图乙可知，温度为40℃时，R＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以电流表的示数：I0.2A，故C正确；
D、由图乙可知，温度降低时，R的阻值变大，根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，则该比值变大，故D错误。
故选：D。
（2023 温州一模）已知导体的电阻跟导体的长度成正比。在如图所示的电路中，粗细均匀的电阻丝ab长为L，滑片P与ab接触良好，并可自由滑动，R0为定值电阻，电源电压不变。若以P离a点的距离x为横坐标，电压表示数U为纵坐标，闭合开关S，U随x变化的图线为（　　）
A．B． C． D．
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与电阻丝串联，电压表测滑片P左侧电阻丝两端的电压。
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，电路中的总电阻不变，由I可知，电路中的电流不变，
又因导体的电阻跟导体的长度成正比，
所以，由U＝IR可知，电压表示数与P离a点的距离x成正比，
则U随x变化的图线应为过原点的一条斜直线，故B正确、ACD错误。
故选：B。
（2023 柯桥区一模）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为7欧～35欧
D．将Rx从15欧换成10欧后，应将滑片P向右移
【解答】解：A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，故研究电流与电阻的关系，A错误；
B、由图中数据知：电阻的电压为：
U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，
实验中电压表的示数保持2.5V不变，B错误；
C、由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最小电阻：
R小R1x5Ω＝7Ω；
电路的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最大电阻：
R大R5x25Ω＝35Ω，故滑动变阻器阻值变化范围为7Ω～35Ω，C正确；
D、将Rx从15Ω换成10Ω后，电阻变小，根据分压原理，电压表示数变小，因要控制电阻的电压不变，故应减小变阻器分得的电压，应减小变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向左移，D错误。
故选：C。
（2021 湖州模拟）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 0.5A”（正常发光时的电压、电流），电源电压可调。
（1）若电源电压调为9V，要使L正常发光，求滑动变阻器接入电路的电阻。
（2）现用标有“12V 0.4A”的灯泡L1代替L接入电路。调节电源电压，滑片P移到中点时，L1正常发光；滑片P移到最右端时，电压表示数变化了3V，求此时的电源电压和滑动变阻器最大阻值。（设灯泡的电阻不随温度变化）
【解答】解：（1）L正常发光时的电流：I额＝0.5A，要使L正常发光，L两端的电压UL＝U额＝6V，
根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
因串联电路电流处处相等，则通过滑动变阻器的电流为：I滑＝I额＝0.5A，
滑动变阻器接入电路的电阻：R滑6Ω；
（2）灯泡L1的电阻：RL130Ω
设电源电压为U，滑动变阻器的最大电阻为2R，滑片在中点时滑动变阻器接入的电阻为R，
滑片P移到中点时，L1正常发光，电路中的电流I1＝I1额＝0.4A，电压表示数UL1＝L1额＝12V，
根据串联电路各处电流相等得：①，
滑片P移到右端时，滑动变阻器的电阻增大，变阻器分压增大，则电阻分压减少，电压表示数变为UL1′＝12V﹣3V＝9V，
根据串联电路各处电流相等可得：②，
由①②得U＝18V，
因为滑片P移到中点时，L1正常发光，电路中的电流I1＝I1额＝0.4A，
所以滑片在中点时滑动变阻器接入的电阻：R15Ω，
则滑动变阻器最大阻值：2R＝2×15Ω＝30Ω。
（2023 椒江区校级二模）肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某项目小组在课外活动中设计了一种身高体重秤，如图甲所示，用电流表（量程0～0.6安）、电压表（量程0～15伏）的示数分别反映体重和身高。已知电路中电源电压为12伏，竖直固定的均匀电阻丝R0最大值为120欧，滑片P可随身高的变化在R0的CD端间移动，对应的身高测量范围为70厘米～190厘米，踏板OAB为一个水平轻质杠杆，O为支点，OB为60厘米，OA为30厘米，R为力敏电阻，其阻值随B点压力变化关系如图乙。
【项目一】标制身高计的刻度
（1）标最小刻度：滑片移到D点，电压表示数为0伏，标注身高为70厘米的刻度。
（2）标最大刻度：滑片移到C点，电压表示数为12伏，标注身高为190厘米的刻度。
（3）标刻度线：为了方便在电压表盘上标注对应的身高值，需根据上述信息，分析出身高h与电压U的关系。
（4）应用：某同学身高为170厘米，此时电压表示数为 伏。
【项目二】标制体重秤的刻度
（5）标0刻度：体重秤上不站人时，闭合开关S，电流表读数为0.1安，将指针所示位置标注为体重秤的0刻度。
（6）标最大刻度：该体重秤能测量的最大体重为多少千克？（写出计算过程）
（7）标刻度线：为了方便在电流表的表盘上标注对应的体重值，根据上述信息，写出体重m与电流I的关系式：m＝ 。
（8）改进：发现该体重秤量程偏小，在不更换元件的情况下，写出一种提高该体重秤量程的方法： 。
【解答】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电压表滑片P以下部分电阻的电压测两端的电压，电流表测通过R的电流，
【项目一】标制身高计的刻度
（1）标最小刻度：滑片移到D点，电压表示数为0伏，标注身高为70厘米的刻度。
（2）标最大刻度：滑片移到C点，电压表测滑动变阻器最大阻值两端的电压，电压表示数为12伏，标注身高为190厘米的刻度。
（3）分析数据关系可得190＝12×10+70，
标刻度线：为了方便在电压表盘上标注对应的身高值，根据上述信息可得身高h与电压U的关系为h＝10U+70，
（4）当h＝170厘米时，电压表示数为U10V；
【项目二】标制体重秤的刻度
（5）标0刻度：体重秤上不站人时，闭合开关S，电流表读数为0.1安，将指针所示位置标注为体重秤的0刻度。
（6）电流表允许通过最大电流l＝0.6A，此时R的阻值为：R20Ω，
读图乙得F＝250N，
根据杠杆平衡条件可得人的重力为：G500N，
人的质量为：m50kg，
即测量的最大体重为50kg；
（7）由乙图的得出电阻和压力的表达式为R＝﹣0.4F+120……①，
根据G＝mg和杠杆平衡条件F1L1＝F2L2有F×60cm＝mg×30cm，整理可得质量和压力的表达式为：F＝5m……②，
由欧姆定律可知电阻R③，
三式联立的得出体重m与电流I的关系式：m＝60；
（8）在不更换元件的情况下，提高该体重秤量程，即在通过电路的电流最大时对应的人的重力变大，根据杠杆平衡条件可知需减小OA。
故答案为：（4）10；（7）60；（8）减小OA。
（2023 乐清市模拟）在项目化学习中，校科学兴趣小组计划设计了一款可温控电风扇。制定了项目成果评价表，表一是含部分指标的评价表内容。
指标内容 优秀 良好 待改进
指标一：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，也能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标二：电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的挡位指示 风速是可调但无对应的挡位指示 风速不可调
产品设计：小组同学设计这款设备，其工作原理如图甲所示，包括工作电路和控制电路两个部分，工作电路电源电压220伏，控制电路的电源电压3伏，电风扇的电阻为0.5欧。S为工作电路电源开关，S1和S2为联动开关，R为滑动变阻器，Rx为热敏电阻。当S闭合，S1与a连接时，控制电路的S2处于断开状态；当S1与b连接时，控制电路的S2处于闭合状态。S2闭合时，当室温到达30摄氏度，电磁继电器吸引衔铁，工作电路接通，电风扇运作；当室温低于22摄氏度，电磁继电器断开衔铁，工作电路断开，电风扇停止运作。Rx其阻值随温度的变化如图乙所示。
（1）当S2处于闭合状态，控制电路的电流为30mA时，试通过计算说明此时是风扇是否处于运转状态。
（2）已知当工作电路中滑动变阻器接入的阻值为20欧时，工作电路的电流为2安，求此时该电风扇的机械功率。
（3）依据项目评价表，针对指标一来评价该作品的达成情况，并简要说明评价依据。
【解答】解：（1）控制电路电压 U控＝3V，当电流 In＝30mA＝0.03A，则此时。此时100Ω处于30Ω﹣300Ω之间，在温控状态下，如风扇原先处于运转状态，则此时风扇继续运转：如风扇原先处于停止状态，则此时风扇继续保持停止状态。
（2）当滑动变阻器接入的阻值为20欧，工作电路的电流为2安时，滑动变阻器两端电压
为：U滑＝IR额＝2A×20Ω＝40V，则此时风扇两端电压为 U风扇＝U总﹣U滑＝220V﹣40V＝180V。
风扇的总功率 P总＝U风扇×I＝180V×2A＝360W，电热功率为 2W，机械功率 P机械＝P总﹣P输出＝360W﹣2W＝358W。
（3）针对指标一，这个作品为优秀。因为当S闭合，S1与a连接时，控制电路的S2处于断开状态，此时为人为控制状态，通过手动通断S即可实现风扇的开关：当S闭合，S1与b连接时，控制电路的S2处于闭合状态，此时风扇处于温控状态，通过温度对热敏电阻的影响，实现控制电路对衔铁的吸放，进而控制工作电路风扇的自动运转和停止。
（2023 路桥区校级二模）夏天到了，气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，为了确保鱼正常的生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵。如图是某类似打点计时器的增氧泵结构图。增氧泵使用的是交流电，增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶氧量。请根据所学知识结合信息，解释增氧泵的王作过程。
【解答】解：
电磁铁通电，产生磁性，电磁铁的上端与小磁铁下端为异名磁极，异名磁极相互吸引，弹性金属片向下压缩橡皮碗，橡皮碗体积变小，气压增大，p1＞p0，K1 关闭，K2 打开，橡皮碗内空气压入水中，
当交流电电流方向改变，电磁铁磁极改变，电磁铁上端与小磁铁下端同名磁极，相互排斥，弹性金属片向上运动，橡皮碗体积变大，气压变小，p1＜p0 大气压把空气通过a压入橡皮碗，如此循环。
（2022 衢江区校级模拟）为了保障高铁列车运行的安全，列车上安装了多个烟雾报警器，一旦有人吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会减速运行甚至停车，小明在查阅相关资料后，设计了一个“烟雾报警器”（如图）该报警器的“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、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。小明的设计思路：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之间的关系如表所示：（“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/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0
（1）当有人在动车内吸烟时，电磁铁的磁性如何变化？ 。
（2）闭合开关S，如果当线中的电流大于等于250mA时，衔铁才能被吸合，则光照强度至少达到多少cd时电铃才能报警。
（3）按小明的设计，你有什么方法可以提高烟雾报警器的灵敏度（即在更少的烟雾条件下就能报警）？（写出两种）
【解答】解：（1）当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，光敏电阻增大到一定值，根据电阻的串联，左边的工作电路的总电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，衔铁在弹簧弹力的作用下与上面的静触点接触，工作电路接通，电铃报警；
（2）如果当线圈中的大电流大于或等于250mA 时，继电器的斜铁被吸合，
由欧姆定律，控制电路的总电阻至少：R最小24Ω，
根据电阻的串联，光敏电阻的最小值为：
R光＝R最大﹣R0＝24Ω﹣15Ω＝9Ω，
由表中数据，光敏电阻接收到的光照强度需要在4cd以上；
（3）若要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，也就是光强增大时（光敏电阻变小，根据电阻的串联，控制电路的总电阻变小）线圈中的大电流大于或等于250mA 时，由欧姆定律变形公式U＝IR，可适当减小电源电压；若电源电压不变，则可以减小电磁铁线圈的匝数。
（2021 吴兴区模拟）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，两者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：（g取10N/kg）
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断：灯 （填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大？
（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小科设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？
【解答】解：（1）由图示可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮，车辆超载时，衔铁被吸合，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L1是绿灯，L2是红灯。
（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，线圈的电阻为20Ω，电路中的最小电流为I最小＝20mA＝0.02A；
由欧姆定律可知，电源的电压为：U＝I最小R线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V，
由图象可知，此时对应的压力为F＝0.8×105N；
（3）当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时，则车对水平地面的最小压力：F最小＝G最小＝m最小g＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，
由图象可知，此时的输出电压：U＝1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：R总50Ω，
电阻R的阻值：R＝R总﹣R线圈＝50Ω﹣20Ω＝30Ω。
（2021 平阳县模拟）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单温控电路，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）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）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？
（4）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 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【解答】解：（1）分析图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；
（2）A、B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A、B 端。
（3）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150Ω，所以该电路的电流是：
I0.03A＝30mA，所以其大于28mA，故恒温箱不处于工作状态；
（4）据题意可知，“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个电阻后，电路电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路达到28mA时所用的时间会更长，故可知，保温箱的加热时间会更长，故保温箱内的温度会更高。

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