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(共34张PPT)
2026中考物理三轮冲刺
重难题型突破
临考提分讲练
(01) 压强、浮力的综合判断
(02) 压强、浮力的综合计算
(03) 电路故障分析
(04) 动态电路分析在生活中的应用
(05) 动态电路计算在生活中的应用
(06) 多挡位用电器的计算
(07) 极值、取值范围类动态电路的计算
(08) 电磁继电器综合的计算
电磁继电器综合的计算
提分专项(八)
[备考策略:分层使用　易:★　中:★★　难:★★★]
方法归纳
电磁继电器类电学计算题主要围绕其工作原理(利用电磁铁控制电路通断)展开,核心是分析控制电路和工作电路的电流、电压、电阻等关系,基本思路和要点如下:
一、关键条件分析
1.吸合条件:控制电路中的电流达到电磁铁吸合衔铁的最小电流。
2.断开条件:控制电路中的电流小于吸合电流,衔铁在弹簧作用下断开。
注意:控制电路和工作电路独立,电压、电流需分别计算。
二、常见题型分析思路
1.控制电路参数:已知吸合电流I吸,求控制电路电源电压、变阻器最大(最小)阻值等。
2.分析工作电路状态:根据控制电路中衔铁是否吸合,判断工作电路的通断,进而计算工作电路中的电流、电功率(P=UI)等。
3.极值问题:如滑动变阻器滑片移动时,控制电路中电流变化,判断衔铁吸合(断开)的临界状态,计算滑动变阻器阻值的取值范围。
针对训练
模型一
电磁继电器中极值与取值范围的计算
　 (2025盐城一模)小鸣同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图T8-1甲所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度
变化的曲线如图乙所示。
例
1
图T8-1
电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220 V　440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于75 mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于60 mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(1)★灯泡的额定电流。
(2)★★若浴室中的温度不得超过40 ℃,
控制电路中电源电压U1的最小值。
(3)★★★若电源电压U1恒定为18 V,则
将此装置放在浴室内,浴室内温度可
控制的范围。
图T8-1
　 (2025盐城一模)小鸣同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图T8-1甲所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220 V　440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于75 mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于
或等于60 mA时,继电器的衔铁被释放,
使“浴霸”电路闭合。求:
(1)★灯泡的额定电流。
例
1
解:(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流:I额===2 A。
图T8-1
　 (2025盐城一模)小鸣同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图T8-1甲所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220 V　440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于75 mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于
或等于60 mA时,继电器的衔铁被
释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(2)★★若浴室中的温度不得超过
40 ℃,控制电路中电源电压U1的最小值。
例
1
图T8-1
(2)由图甲可知,在控制电路中,R1与R0串联。由图乙可知,当温度恰好为40 ℃时R1的阻值为R1=180 Ω,根据欧姆定律和串联电路的电阻规律可得,控制电路中电源电压U1的最小值:
U1小=I吸R总=75×10-3 A×(180 Ω+20 Ω)=15 V。
图T8-1
　 (2025盐城一模)小鸣同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图T8-1甲所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220 V　440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于75 mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于
或等于60 mA时,继电器的衔铁被
释放,使“浴霸”电路闭合。求:
(3)★★★若电源电压U1恒定为18 V,
则将此装置放在浴室内,浴室内温度
可控制的范围。
例
1
图T8-1
(3)电源电压U1恒定为18 V,根据欧姆定律可得,当电流等于75 mA时,电路的总电阻:R总'===240 Ω,根据串联电路的电阻规律可得,R1的阻值:R1'=R总'-R0=240 Ω-20 Ω=220 Ω,由图乙可知,浴室内的温度最高为30 ℃;当电流等于60 mA时,电路的总电阻:R总″===300 Ω,根据串联电路的电阻规律可得,R1的阻值:R1″=R总″-R0=300 Ω-
20 Ω=280 Ω,由图乙可知,浴室内的
温度最低为22 ℃,即浴室内温度可
控制的范围为22~30 ℃。
　 (2025湖南)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图T8-2甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁
铁线圈的电流大于或等于25 mA
时,衔铁被吸下,与触点A分开,接
通触点B。通过电磁铁线圈的电
流小于或等于20 mA时,衔铁被弹
回,与触点B分开,接通触点A。
例
2
图T8-2
(1)★调好R0的阻值,闭合开关S1、S2,电磁铁上端磁极为　　　　极;Rt的温度升高,电磁铁磁性强弱如何变化 　　　　　。
(2)★★将控制电路中R0的阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度30 ℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压。
(3)★★★工作电路要求:高温挡功率需在800~1200 W之间,低温挡功率需在100 ~200 W之间。已知实验室只有阻值
大小为20 Ω、50 Ω、200 Ω、300 Ω
的加热电阻各一个,不考虑温度对加
热电阻阻值的影响,则R2应选用哪一
个加热电阻(写出必要的计算过程)。
图T8-2
N
增强
　 (2025湖南)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图T8-2甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁
铁线圈的电流大于或等于25 mA
时,衔铁被吸下,与触点A分开,接
通触点B。通过电磁铁线圈的电
流小于或等于20 mA时,衔铁被弹
回,与触点B分开,接通触点A。
例
2
图T8-2
(2)★★将控制电路中R0的阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度30 ℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压。
图T8-2
解:(2)当温室内温度为30 ℃时,根据图乙可知Rt=320 Ω,
此时衔铁刚好被吸下,即I=25 mA=0.025 A,
则控制电路的电源电压为U电源=IR总=0.025 A×(480 Ω+320 Ω)=20 V。
　 (2025湖南)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图T8-2甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁
铁线圈的电流大于或等于25 mA
时,衔铁被吸下,与触点A分开,接
通触点B。通过电磁铁线圈的电
流小于或等于20 mA时,衔铁被弹
回,与触点B分开,接通触点A。
例
2
图T8-2
(3)★★★工作电路要求:高温挡功率需在800~1200 W之间,低温挡功率需在100 ~200 W之间。已知实验室只有阻值大小为20 Ω、50 Ω、200 Ω、300 Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则R2应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
图T8-2
(3)根据题意,当温度升高时,热敏电阻阻值减小,控制电路中电流变大,当电流达到25 mA时,衔铁被吸下。所以只接入R2时为低温挡,只接入R1时为高温挡;由低温挡的功率要求可知R2min===242 Ω,
R2max===484 Ω,
所以R2应该选择300 Ω的加热电阻。
图T8-2
模型二
电磁继电器中的电学综合计算
　 (2025自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图T8-3甲所示;图乙是工作电路总电流随时间变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能表。控制电路的电源电压U=12 V, RF为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。
例
3
图T8-3
随着注水系统水箱内水量的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,当电流增大到0.15 A时,衔铁恰好被吸下,注水系统
停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。
求:
(1)★当衔铁恰好被吸下时,电阻RF的阻值。
(2)★★10 min内与工作电路连接的电能表
指示灯闪烁了多少次。
(3)★★★注水系统的电功率。
图T8-3
　 (2025自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图
T8-3甲所示;图乙是工作电路总电流随时间
变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能
表。控制电路的电源电压U=12 V,RF为压敏
电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压
力的增大而减小。随着注水系统水箱内水量
的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,
当电流增大到0.15 A时,衔铁恰好被吸下,注水
系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求:
(1)★当衔铁恰好被吸下时,电阻RF的阻值。
例
3
图T8-3
解:(1)当衔铁恰好被吸下时,电阻RF的阻值:
RF===80 Ω。
图T8-3
　 (2025自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图
T8-3甲所示;图乙是工作电路总电流随时间
变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能
表。控制电路的电源电压U=12 V,RF为压敏
电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压
力的增大而减小。随着注水系统水箱内水量
的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,
当电流增大到0.15 A时,衔铁恰好被吸下,注水
系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求:
(2)★★10 min内与工作电路连接的电能表指示灯
闪烁了多少次。
例
3
图T8-3
(2)工作电路中,注水系统和喷淋系统并联,电能表在干路上,测整个工作电路消耗的电能。10 min=600 s,由图乙可知,
0~200 s工作电路总电流为2 A,200~600 s
工作电路总电流为0.5 A,则10 min内工作
电路消耗的电能为W=W1+W2=U'I1t1+U'I2t2=
220 V×2 A×200 s+220 V×0.5 A×(600 s-
200 s)=1.32×105 J= kW·h,
则电能表指示灯闪烁的次数为
n=W×N= kW·h×3000 imp/(kW·h)=110 imp,
即闪烁110次。
图T8-3
　 (2025自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图
T8-3甲所示;图乙是工作电路总电流随时间
变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能
表。控制电路的电源电压U=12 V,RF为压敏
电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压
力的增大而减小。随着注水系统水箱内水量
的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,
当电流增大到0.15 A时,衔铁恰好被吸下,注水
系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求:
(3)★★★注水系统的电功率。
例
3
图T8-3
(3)衔铁没有被吸下时,注水系统和喷淋系统并联,总电流为2 A,衔铁被吸下后,注水系统停止工作,喷淋系统单独工作,
总电流为0.5 A,根据并联电路的电流规
律,注水系统的工作电流为I注=I1-I2=2 A-
0.5 A=1.5 A,
则注水系统的电功率为P=U'I注=220 V×
1.5 A=330 W。
图T8-3
　 如图T8-4甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(1)★求质量为5×10-3 kg的空气从20 ℃加热
到200 ℃需要吸收的热量。[c空气取1.0×
103 J/(kg·℃)]　
(2)★★工作电路中电热丝R1与指示灯并联。
已知R1的额定电压为220 V,额定功率为1210 W。
正常工作时,工作电路的总电流为5.55 A,求此时
指示灯所在支路消耗的功率。
例
4
图T8-4
(3)★★控制电路电源电压恒定,通过调节滑动变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的图像如图丙所示。当加热温度设定为150 ℃,R3的阻值调为100 Ω时,
闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔
铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达
到150 ℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的
阻值调为80 Ω时,对应的加热温度设定为多少
图T8-4
　 如图T8-4甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(1)★求质量为5×10-3 kg的空气从20 ℃加热
到200 ℃需要吸收的热量。[c空气取1.0×
103 J/(kg·℃)]　
例
4
图T8-4
解:(1)空气吸收的热量:
Q吸=c空气m(t-t0)=1.0×103 J/(kg·℃)×5×10-3 kg× (200 ℃-20 ℃)=900 J。
　 如图T8-4甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(2)★★工作电路中电热丝R1与指示灯并联。
已知R1的额定电压为220 V,额定功率为
1210 W。正常工作时,工作电路的总电流
为5.55 A,求此时指示灯所在支路消耗的功率。
例
4
图T8-4
(2)正常工作时,工作电路的总功率:
P总=UI总=220 V×5.55 A=1221 W,
指示灯所在支路消耗的功率:
P灯=P总-P1=1221 W-1210 W=11 W。
　 如图T8-4甲所示是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。
(3)★★控制电路电源电压恒定,通过调节滑动变
阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2
置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的图像
如图丙所示。当加热温度设定为150 ℃,R3的阻
值调为100 Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线
圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加
热;直到温度达到150 ℃时,衔铁向上弹起,停止加
热。则当R3的阻值调为80 Ω时,对应的加热温度
设定为多少
例
4
图T8-4
(3)由图丙可知,温度为150 ℃时,R2=30 Ω,则此时控制电路的总电阻:
R总=R2+R3=30 Ω+100 Ω=130 Ω,
控制电路电压恒定,则控制电路衔铁向上弹起
时电路的总电阻不变,
当R3的阻值调为80 Ω,控制电路中衔铁向上弹
起时,R2的阻值:
R2'=R总-R3'=130 Ω-80 Ω=50 Ω,
由图丙可知,此时对应的加热温度设定为200 ℃。
图T8-4
Thanks!
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