江苏省 苏科版 初三物理 下学期 第十六章 电磁转换 汇编之综合应用类计算有答案文档格式.docx

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10

15

20

25

30

35

40

电阻R/Ω

600

550

500

450

420

390

360

330

300

（1）计算说明该空调的启动温度是多少？

（2）已知该办公室安装的空调机规格是：

额定电压220V，额定功率2200W，额定频率50Hz．如果这台空调机每天正常工作2h，一个月消耗的电能（按30天计算）多少度？

3.阅读短文，完成填空。

电磁继电器与扫地机器人

某智能扫地机器人（如图1）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2为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，指示灯电阻为5Ω，定值电阻R0=12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示。

下表为其部分工作参数（注：

电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）

额定工作电压

12伏

额定功率

30瓦

电池总容量

2.5Ah（安时）

工作噪音

＜50dB（分贝）

（1）图2中电磁铁根据电流的______效应做成；

（2）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性______（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与______（选填“A”或“C”）触头接触，此时工作电路中的电流为______A。

（3）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，此时若测得R=6Ω，则相当于电压表示数等于______V时，电动机开始工作。

（4）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为______J；

在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作______小时。

4.小强利用压力传感器、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，二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20毫安时，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。

（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______（选填“L1”或“L2”）是绿灯。

（2）利用小强设计的装置为某水平公路桥报警，R的阻值为10Ω，则此桥允许通过车辆的最大质量为多少吨？

（g取10N/kg）

5.某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中热敏电阻Rl的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，电磁铁线圈可看作阻值为30Ω的纯电阻R0，电源U1电压恒定，浴霸共安装有2只标有“220V、550W”的灯泡，当电磁铁线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；

当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，浴霸电路闭合．求：

（1）工作电路闭合时，通过电路的总电流．

（2）若浴室内的温度最高不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？

（3）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围？

6.如图1是一款消防应急照明灯，右图是它的铭牌。

当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。

（1）小朱同学想知道应急灯的两个灯泡是怎么连接的，他将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是______联的（填“串”或“并”）。

（2）每个应急灯正常发光时的电流是______A，电阻是______Ω。

（3）应急灯的电池充满电后，可以让两个灯持续正常发光______小时？

（铭牌中“电池：

6V 

2500mAh”的“2500mAh“表示电池充满电后，以2500mA电流可持续放电1小时。

）

（4）小未尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图（以一个灯为例），图中电磁继电器相当于一个______（填“开关”或“电源”）；

他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图2所示，C点应该和触点______（填“A”或“B”）相连。

7.小岩利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R2、绿灯L1、红灯L2等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。

这种压力传感器输出的电压与所受压力的关系如图乙所示。

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，红灯L2亮，从而实现自动报警。

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R1为10Ω。

（1）输出电压与所受压力的关系如图乙所示，则由图乙可以得出的结论是______。

（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，若用小岩设计的装置为此桥报警，则R2的阻值应调节为多少？

（3）若要减小公路桥梁通行的质量，仍用此装置实现自动报警，请提出一种可行、调节方便的措施。

8.小强利用压力传感器、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，二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．

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______ 

（选填“L1”或“L2”）是红灯．

（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？

g取10N/kg．

（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？

（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．

9.小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当温度正常时，继电器的衔铁与触点A接触，指示灯亮；

当温度超过某一值时，继电器的衔铁与触点B接触，警铃响．图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图象．

（1）请用线代替导线，将图甲中不完整的电路连接起来．

（2）由图乙可知，热敏电阻R的阻值与环境温度的关系是______．

（3）图甲中U1=3V，电磁铁的电阻忽略不计，当通过热敏电阻R的电流达0.1安时，继电器的衔铁与触点B接触，警铃响，求此时环境温度为多少℃？

10.如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，已知控制电路电源电压U=4.5V，电磁继电器线圈电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2最大阻值25Ω．R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E”的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：

勒克斯，符号Lx；

光越强，光照度越大）。

当线圈中电流减小至I0=90mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作。

（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式。

光照度E/lx

0.5

1

1.5

2

2.5

3

光敏电阻R3阻值/Ω

60

12

（2）闭合开关，把滑片移到最右端（b端），求照明系统启动时的光照度E0是多少？

如果光照度E为2Lx时并保持1min不变，这段时间内R2消耗的电能是多少？

答案和解析

1.【答案】降低 

AB 

串联一个可变电阻

【解析】

解：

（1）由图甲知，当温度升高时，热敏电阻R的阻值会变小，即热敏电阻阻值随温度升高而减小；

（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）由图甲知，当温度升高时，热敏电阻R的阻值会变小要计算，恒温箱内的最高温度，算出最小电阻即可，

当线圈中电流大于等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合，恒温箱停止工作，此时内的最高，

此时的总电阻为：

R总===200Ω；

热敏电阻R的阻值为：

R=R总-R线圈=200Ω-130Ω=70Ω；

由甲图知，当热敏电阻的阻值为70Ω时，温度为75℃；

（4）据题意可知，“当线圈中电流大于或等于30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可变电阻后，电路中电阻变化，同样情况下，使得电路电流变化，故控制电路达到30mA时所用的时间会变化，故可知，保温箱的加热时间会变化，故保温箱内的温度会变化，可以比较方便调节恒温箱内的最高温度。

故答案为：

（1）降低；

（2）AB；

（3）75℃；

（4）串联一个可变电阻。

（1）温度升高时，由图甲分析热敏电阻的变化；

（2）当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，所以加热器的电路要与AB相连；

（3）当线圈中电流最大等于30毫安时，电阻最小，恒温箱内的温度最高，根据R=算出总电阻，用总电阻减去继电器线圈的电阻即为热敏电阻的阻值，根据甲图判断出恒温箱内的最高温度；

（4）据题目中“当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合”分析即可判断。

在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，加热电路才会工作，而控制电路是一直通电的。

2.【答案】解：

（1）当继电器线圈中的电流大于或等于I=10mA=0.01A时，继电器的衔铁被吸合，

根据欧姆定律可知，右边的空调电路正常工作电路启动时的总电阻：

R总===450Ω，

根据串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻的阻值：

R=R总-R0=450Ω-30Ω=420Ω，

对照表格数据可知，此时的启动温度是20℃；

（2）一个月消耗的电能：

W=Pt=2.2KW×

2h×

30=132kW•h。

答：

（1）该空调的启动温度是20℃；

（2）一个月消耗的电能132kW•h。

（1）根据欧姆定律求出右边的空调电路正常工作电路启动时的总电阻，根据串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻的阻值，对照表中数据分析出启动温度；

（2）根据W=Pt求出空调一个月消耗的电能。

本装置的实质是一个电磁继电器，对电磁继电器工作原理的了解是解题的基础；

通过这一装置，重点考查了对电路中电流、电阻变化的分析以及欧姆定律、电功公式的掌握和应用，会从表格的数据中获取有用的信息，具有一定的综合性，难度较大。

3.