專題12 歐姆定律 電和磁

專題12歐姆定律電和磁命題趨勢備考方向常見題型1.歐姆定律是初中物理電學中的重要定律，對于其基礎知識的考査將是中考的重點。這包括歐姆定律的公式、變形式以及相關概念的掌握。歐姆定律與電功、電功率、安全用電等知識點的綜合應用，將是中考命題的重點和難點。這類題目要求考生具備扎實的基礎知識，并能夠靈活運用。2.在中考科學命題中電磁學的內(nèi)容一直是重點之一。常見于選擇題，部分市區(qū)也有計算大題的出現(xiàn)，且難度較大，要充分理解電路基礎與電磁繼電器的結合。在2024年的省統(tǒng)考中，電磁繼電器也會作為一道計算題存在。選擇題、解答題重難點01電流與電壓和電阻的關系一、探究電流與電壓的關系1.實驗：探究電流與電壓的關系設計實驗運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數(shù)，分析電流隨電壓的變化規(guī)律。實驗電路如圖所示。實驗結論在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，二、探究電流與電阻的關系設計實驗（1）要研究電流與電阻的關系，需要改變接入電路的電阻的大小，在實驗時更換不同阻值的電阻接入電路即可；（2）在該實驗中，更換電阻后要控制電阻兩端電壓不變，我們可以在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使不同的電阻兩端電壓相等；（3）實驗電路圖如圖所示。實驗結論在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體的電阻成反比，即U不變時，I1R1=I2R2。重難點02歐姆定律1．內(nèi)容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。公式：I＝eq\f(U,R)。2．電阻串聯(lián)時相當于增加了導體的長度，因此總電阻比任何一個串聯(lián)電阻都大。電阻并聯(lián)時相當于增大了導體的橫截面積，因此總電阻比任何一個并聯(lián)電阻都小。3．串聯(lián)電路分壓：在串聯(lián)電路中各電阻分得的電壓與它們的電阻成正比，表達式：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)；并聯(lián)電路分流：在并聯(lián)電路中各支路分得的電流與它們的電阻成反比，表達式：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)。串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點：電流電壓電阻分配規(guī)律串聯(lián)電路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2分壓：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)并聯(lián)電路I＝I1＋I2U＝U1＝U2eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)分流：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)重難點03電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1.概念用一根導線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當有電流通過時由磁性，沒有電流時就失去磁性。我們把這種磁體叫做電磁鐵。2.電磁鐵的構造如圖所示，電磁鐵主要由線圈和鐵芯（由軟鐵制成，不能用鋼，因鋼磁化后磁性不易消失）構成。當線圈通過電流時產(chǎn)生磁場，而鐵芯可以可以在線圈產(chǎn)生磁場時被磁化，產(chǎn)生與螺線管的磁場方向一致的磁場，大大增強了電磁鐵的磁性。3.電磁鐵極性的判斷插入鐵芯只是為了增強螺線管的磁性，不會影響通電螺線管的磁極磁性，仍然可以用安培定則來表述電流方向和磁極之間的關系。二、電磁鐵的磁性（1）電磁鐵的特點①磁性的有無可通過通斷電流來控制；②磁極的極性可通過改變電流的方向來實現(xiàn)；③磁性的強弱可通過改變電流大小、線圈的匝數(shù)來控制。（2）電磁鐵在實際生活中的應用①對磁性材料有力的作用。主要應用在電鈴、電磁起重機、電磁剎車裝置和許多自動控制裝置上；②產(chǎn)生強磁場?，F(xiàn)代技術上很多地方需要的強磁場都是由電磁鐵提供的，如磁浮列車、磁療設備、測量儀器以及研究微觀粒子的加速器等。三、電磁繼電器1.定義電磁繼電器時利用低電壓、弱電流的路的通斷，來間接控制高電壓、強電流電路的通斷的裝置，其實質(zhì)就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。含電磁鐵的電路稱為低壓控制電路，被控制的電路稱為高壓工作電路。2.構造及工作原理電磁繼電器的電路包括低壓控制電路、高壓工作電路兩部分，如圖所示?？刂齐娐方油〞r，電磁鐵產(chǎn)生磁性吸下銜鐵，動、靜觸點接觸，接通工作電路；控制電路斷開時，電磁鐵失去磁性，在彈簧作用下釋放銜鐵，動、靜觸點分離，工作電路斷開。從而通過控制電路的通斷來控制工作電路的通斷。3.電磁繼電器的應用遠離高電壓利用電磁繼電器可以通過控制低壓電路通斷間接控制高壓電路的通斷，使人避免高壓觸電的危險，如大型變電站的高壓開關等。遠離有害環(huán)境利用電磁繼電器可以使人遠離高溫、有毒等有害環(huán)境，實現(xiàn)遠距離控制。如核電站中的開關等。實現(xiàn)自動控制在電磁繼電器控制電路中接入對溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路的通斷，還可以實現(xiàn)對溫度、壓力、或光照的自動控制。如水位自動報警器、溫度自動報警器等。重難通關練（建議用時：40分鐘）A組中考真題1.（2023?寧波）如圖，電路中電流I大小始終不變，R0為定值電阻。閉合開關S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線①；斷開開關S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線②。把IR0記為U0，下列能正確表示圖線①、②的是（） A B C D2.（2023?寧波）如圖所示是小寧設計的水位自動控制電路，其中工作電路由指示燈L、電動機M等元件組成，由家庭電路供電；控制電路中，金屬板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是導體。（1）我國家庭電路電壓為V。（2）當水箱內(nèi)水面處于金屬板A以下時，工作電路中的處于工作狀態(tài)。（3）測試時，小寧發(fā)現(xiàn)由于電磁鐵磁性太弱，電磁繼電器無法正常工作。適當（填“增加”或“減少”）電磁鐵的線圈匝數(shù)，可以解決上述問題。3.（2023?金華）人員密集的室內(nèi)場所，容易造成二氧化碳含量偏高，對人體產(chǎn)生不利的影響。研究小組設計了如圖所示的電路。R2為氣敏電阻，其阻值隨CO2氣體濃度的增大而減小，當室內(nèi)CO2氣體含量升高到一定濃度時，工作電路中的排風扇開始工作，把室內(nèi)氣體排出?；卮鹣铝袉栴}。（1）在設計電路時要實現(xiàn)自動換氣功能，排風扇應連接在工作電路中的位置。（2）要使排風扇在二氧化碳濃度更低時就能開始工作，以下幾種改進方法正確的是。A.增加電磁鐵線圈匝數(shù) B.控制電路中再串聯(lián)一個電阻C.把滑動變阻器R1的滑片向上移4.（2023?溫州）項目學習小組實驗發(fā)現(xiàn)，裝在筒內(nèi)的電動機帶動風葉轉動時，電動機轉動方向改變，氣流方向也改變，如圖甲所示。于是想利用帶風葉的電動機制作一款“書桌神器”：既能收集書桌上的小紙屑，又能吹風納涼。他們制定的產(chǎn)品評價表如下。評價指標評價等級優(yōu)秀合格待改進指標一能吸紙屑、吹風且風速可調(diào)能吸紙屑、吹風，風速不可調(diào)只能吸紙屑或只能吹風指標二吸紙屑后，吹風時無紙屑吹出吸紙屑后，吹風時有部分紙屑吹出吸紙屑后，吹風時全部紙屑吹出小組同學設計如圖乙電路，利用帶風葉的電動機、電池、旋鈕式電阻等材料制作模型，其工作原理示意圖如圖丙。（1）圖乙中，通過切換開關S，可以改變電動機轉向的原因是。（2）將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，電動機轉速如何變化？（3）對模型測試時，其“指標一”為優(yōu)秀。結合評價表，判斷該模型的“指標二”評價等級為。5.如圖為市場上在售的某款雞蛋孵化器，雞蛋的孵化需要適宜的濕度和溫度。某項目化小組設計了一個自動控濕電路（圖甲）?？刂齐娐冯娫措妷篣為9伏，定值電阻R0的阻值為30歐，R1為濕敏電阻，其阻值隨濕度的變化情況如圖乙所示。當線圈中的電流為0.18安時，銜鐵被吸合；當線圈中的電流為0.15安時，銜鐵釋放。（線圈電阻不計）（1）由圖乙可知，濕敏電阻的阻值隨濕度增大而（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）按控濕電路的工作要求，加濕器應接在工作電路的（選填“AB”或“CD”）之間。（3）通過計算說明該控濕電路的濕度變化范圍。（4）如果要適當提高控濕電路的最大濕度值，下列措施中可行的有。A.換用阻值更大的R0 B.適當提高電源電壓UC.減少該電磁鐵線圈匝數(shù)B組模擬提高1.（2023?定海區(qū)模擬）如圖所示，A為彈簧測力計，B為條形磁鐵，C為螺線管。閉合S時，電流表和彈簧測力計都有示數(shù)，再閉合S1時，則（）A．電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計的示數(shù)減小B．電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計的示數(shù)變大C．電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計的示數(shù)減小D．電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計的示數(shù)變大2.如圖是奧斯特實驗的示意圖。下列有關奧斯特實驗的分析，錯誤的是（）A．閉合開關前，在小磁針上方放置的直導線應與小磁針垂直B．發(fā)生偏轉的小磁針對通電導線肯定有力的作用C．移去小磁針后的通電導線周圍仍然存在磁場D．通電導線周圍磁場方向與電流方向有關3.小金發(fā)現(xiàn)“門禁“是通過開關控制門鎖，研究后知道，門上的電磁鎖由電磁鐵A和金屬塊B構成（如圖甲），工作原理圖如圖乙所示，電磁鐵通電時，A、B相互吸引，門被鎖無法推開。電磁鐵斷電時，A、B不吸引，門可以被推開。下列說法正確的是（）A．甲圖中電磁鐵的原理是電磁感應B．乙圖中開關閉合，電磁鐵A的右端為S極C．對“門禁”的工作原理進行分析，能判斷B沒有磁性D．將金屬塊B靠近小磁針，小磁針一定不會發(fā)生偏轉4.（2023?定海區(qū)三模）如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A．電鈴應接在A和B之間B．CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C．用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高D．CO排放量低于設定值時，動觸點與觸點N接觸5.（2023?嵊州市模擬）為解決開水燙口的問題，小敏設計了高溫報警器，熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小。要求報警器在超過55℃時報警并亮紅燈；溫度未超過55℃時不報警并亮綠燈。下列符合要求的高溫報警器裝置原理圖為（）A． B．C． D．6.（2023?義烏市模擬）一款仿真電動魚刷爆了網(wǎng)絡，成為了媽媽們的“哄娃神器”，其工作原理為閉合開關S1，電源燈亮，當觸摸玩具時（相當于觸摸開關S2閉合），仿真魚就會跳動；當斷開開關S1時，燈不亮，無論是否觸摸玩具，仿真魚都不會跳動。圖四種電路設計符合要求的是（） A B C D7.（2023?寧波模擬）疫情防控期間，很多學校門口新增加了人臉識別測溫系統(tǒng)。若人臉識別通過，則控制電路會閉合開關S1；若體溫測量值在正常范圍內(nèi)，則會閉合開關S2，只有人臉識別通過且體溫在正常范圍內(nèi)，系統(tǒng)才會啟動電動機打開閘門。下列有關該控制電路的設計能實現(xiàn)上述功能的是（） A B C D8.（2023?鹿城區(qū)一模）如圖所示的電路，電源電壓U不變，R0為定值電阻，滑動變阻器規(guī)格為“60Ω1A”，R0的電功率為PR0，則當滑片P從右端向左端移動時，PR0與電流表示數(shù)IA圖像關系正確的是（）A．B． C． D．9.如圖甲所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖乙所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關S，通過分析，下列說法錯誤的是（）A．圖甲中的R0有保護電路的作用B．溫度升高時，電壓表的示數(shù)會變小C．溫度為40℃時，電流表的示數(shù)為0.2AD．溫度降低時，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小10.（2023?溫州一模）已知導體的電阻跟導體的長度成正比。在如圖所示的電路中，粗細均勻的電阻絲ab長為L，滑片P與ab接觸良好，并可自由滑動，R0為定值電阻，電源電壓不變。若以P離a點的距離x為橫坐標，電壓表示數(shù)U為縱坐標，閉合開關S，U隨x變化的圖線為（）A．B． C． D．11.（2023?柯橋區(qū)一模）某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為6V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是（）A．該同學研究的是電流和電壓的關系B．實驗中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變C．滑動變阻器阻值變化范圍為7歐～35歐D．將Rx從15歐換成10歐后，應將滑片P向右移12.如圖所示電路中，燈泡L標有“6V0.5A”（正常發(fā)光時的電壓、電流），電源電壓可調(diào)。（1）若電源電壓調(diào)為9V，要使L正常發(fā)光，求滑動變阻器接入電路的電阻。（2）現(xiàn)用標有“12V0.4A”的燈泡L1代替L接入電路。調(diào)節(jié)電源電壓，滑片P移到中點時，L1正常發(fā)光；滑片P移到最右端時，電壓表示數(shù)變化了3V，求此時的電源電壓和滑動變阻器最大阻值。（設燈泡的電阻不隨溫度變化）13.（2023?椒江區(qū)校級二模）肥胖對青少年身體健康造成的影響不可輕視。為監(jiān)測身高體重，某項目小組在課外活動中設計了一種身高體重秤，如圖甲所示，用電流表（量程0～0.6安）、電壓表（量程0～15伏）的示數(shù)分別反映體重和身高。已知電路中電源電壓為12伏，豎直固定的均勻電阻絲R0最大值為120歐，滑片P可隨身高的變化在R0的CD端間移動，對應的身高測量范圍為70厘米～190厘米，踏板OAB為一個水平輕質(zhì)杠桿，O為支點，OB為60厘米，OA為30厘米，R為力敏電阻，其阻值隨B點壓力變化關系如圖乙。【項目一】標制身高計的刻度（1）標最小刻度：滑片移到D點，電壓表示數(shù)為0伏，標注身高為70厘米的刻度。（2）標最大刻度：滑片移到C點，電壓表示數(shù)為12伏，標注身高為190厘米的刻度。（3）標刻度線：為了方便在電壓表盤上標注對應的身高值，需根據(jù)上述信息，分析出身高h與電壓U的關系。（4）應用：某同學身高為170厘米，此時電壓表示數(shù)為伏。【項目二】標制體重秤的刻度（5）標0刻度：體重秤上不站人時，閉合開關S，電流表讀數(shù)為0.1安，將指針所示位置標注為體重秤的0刻度。（6）標最大刻度：該體重秤能測量的最大體重為多少千克？（寫出計算過程）（7）標刻度線：為了方便在電流表的表盤上標注對應的體重值，根據(jù)上述信息，寫出體重m與電流I的關系式：m＝QUOTE6I。（8）改進：發(fā)現(xiàn)該體重秤量程偏小，在不更換元件的情況下，寫出一種提高該體重秤量程的方法：。14.（2023?樂清市模擬）在項目化學習中，?？茖W興趣小組計劃設計了一款可溫控電風扇。制定了項目成果評價表，表一是含部分指標的評價表內(nèi)容。指標內(nèi)容優(yōu)秀良好待改進指標一：能否溫度控制或人工控制電風扇的啟動或關閉既能溫度控制，也能人工控制能溫度控制，但不能人工控制不能溫度控制，但能人工控制指標二：電風扇的風速是否可調(diào)風速是可調(diào)且有對應的擋位指示風速是可調(diào)但無對應的擋位指示風速不可調(diào)產(chǎn)品設計：小組同學設計這款設備，其工作原理如圖甲所示，包括工作電路和控制電路兩個部分，工作電路電源電壓220伏，控制電路的電源電壓3伏，電風扇的電阻為0.5歐。S為工作電路電源開關，S1和S2為聯(lián)動開關，R為滑動變阻器，Rx為熱敏電阻。當S閉合，S1與a連接時，控制電路的S2處于斷開狀態(tài)；當S1與b連接時，控制電路的S2處于閉合狀態(tài)。S2閉合時，當室溫到達30攝氏度，電磁繼電器吸引銜鐵，工作電路接通，電風扇運作；當室溫低于22攝氏度，電磁繼電器斷開銜鐵，工作電路斷開，電風扇停止運作。Rx其阻值隨溫度的變化如圖乙所示。（1）當S2處于閉合狀態(tài)，控制電路的電流為30mA時，試通過計算說明此時是風扇是否處于運轉狀態(tài)。（2）已知當工作電路中滑動變阻器接入的阻值為20歐時，工作電路的電流為2安，求此時該電風扇的機械功率。（3）依據(jù)項目評價表，針對指標一來評價該作品的達成情況，并簡要說明評價依據(jù)。15.（2023?路橋區(qū)校級二模）夏天到了，氣溫逐漸回升，我們注意到在菜場海鮮產(chǎn)品處，為了確保魚正常的生命活動，賣家通常在魚池內(nèi)使用增氧泵。如圖是某類似打點計時器的增氧泵結構圖。增氧泵使用的是交流電，增氧泵工作時能不斷地將空氣壓入水中，讓空氣中的氧氣與水體充分接觸，使氧氣溶入水中從而增加水體的溶氧量。請根據(jù)所學知識結合信息，解釋增氧泵的王作過程。16.（2022?衢江區(qū)校級模擬）為了保障高鐵列車運行的安全，列車上安裝了多個煙霧報警器，一旦有人吸煙，列車上的煙霧報警系統(tǒng)就會報警，列車就會減速運行甚至停車，小明在查閱相關資料后，設計了一個“煙霧報警器”（如圖）該報警器的“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵（線圈阻值R0＝15Ω）、電源U＝6V、開關等組成；“工作電路”由工作電源、電鈴、導線等組成。小明的設計思路：當光敏電阻接收到的光照減弱到一定程度時，工作電路接通，電鈴報警。已知該光敏電阻的阻值R與光強E之間的關系如表所示：（“光強”表示光強弱的程度，符號為E，單位為cd）光強E/cd1.02.03.04.05.06.0光敏電阻/Ω36.018.012.09.07.26.0（1）當有人在動車內(nèi)吸煙時，電磁鐵的磁性如何變化？。（2）閉合開關S，如果當線中的電流大于等于250mA時，銜鐵才能被吸合，則光照強度至少達到多少cd時電鈴才能報警。（3）按小明的設計，你有什么方法可以提高煙霧報警器的靈敏度（即在更少的煙霧條件下就能報警）？（寫出兩種）17.（2021?吳興區(qū)模擬）小科利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調(diào)的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示。他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，兩者的關系如圖乙所示。閉合開關S，當繼電器線圈中電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合。已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為20Ω。求：（g取10N/kg）（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載。請你判斷：燈（填“L1”或“L2”）是紅燈。（2）在水平路面上，當電阻R調(diào)為0Ω時，要使該裝置報警，傳感器所受的最小壓力為多大？（3）某水平公路橋禁止質(zhì)量大于或等于20t的車輛通行，要用小科設計的裝置為此橋報警，R的阻值應調(diào)節(jié)為多少？18.（2021?平陽縣模擬）圖甲為熱敏電阻的R﹣t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡單溫控電路，繼電器線圈的電阻為150歐，當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合，為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。（1）從圖甲中可得50℃時熱敏電阻的阻值為歐。（2）恒溫箱的加熱器應接在A、B端還是C、D端？（3）若恒溫箱內(nèi)的溫度達到100℃時，通過計算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態(tài)？（4）若在原控制電路中，串聯(lián)接入一個可變電阻，當該電阻增大時，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高溫度將（選填“變大”“不變”或“變小”）。

專題12歐姆定律電和磁重難通關練（建議用時：40分鐘）A組中考真題1.（2023?寧波）如圖，電路中電流I大小始終不變，R0為定值電阻。閉合開關S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線①；斷開開關S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線②。把IR0記為U0，下列能正確表示圖線①、②的是（） A B C D【解答】解：由歐姆定律I=U閉合開關S，R0定值電阻短路，只有電阻箱R接入電路，電壓表測量電阻箱R兩端電壓U＝IR，又知電流I大小始終不變，可知U﹣R圖線①U＝IR是正比例函數(shù)關系，是一條從原點出發(fā)的射線（U、R均為正數(shù)）；斷開開關S，定值電阻R0和電阻箱R串聯(lián)接入電路，電壓表測量電阻箱R和定值電阻R兩端電壓，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知：U＝UR+UR0=IR+IR0，又知電流I大小始終不變，R0是定值電阻，可知U﹣R圖線②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函數(shù)關系，且與縱軸交點為（0，U故ACD錯誤，B正確。故選：B。2.（2023?寧波）如圖所示是小寧設計的水位自動控制電路，其中工作電路由指示燈L、電動機M等元件組成，由家庭電路供電；控制電路中，金屬板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是導體。（1）我國家庭電路電壓為V。（2）當水箱內(nèi)水面處于金屬板A以下時，工作電路中的處于工作狀態(tài)。（3）測試時，小寧發(fā)現(xiàn)由于電磁鐵磁性太弱，電磁繼電器無法正常工作。適當（填“增加”或“減少”）電磁鐵的線圈匝數(shù)，可以解決上述問題?！窘獯稹拷猓海?）我國家庭電路的電壓是220V；（2）當水箱內(nèi)水面處于金屬板A以下時，控制電路斷路，電磁鐵中沒有電流，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧的作用下與上方觸點接觸，因而電動機接入電路工作；（3）電磁鐵磁性與電流大小和線圈匝數(shù)有關，適當增加線圈匝數(shù)可以增強磁性。故答案為：（1）220；（2）電動機；（3）增加。3.（2023?金華）人員密集的室內(nèi)場所，容易造成二氧化碳含量偏高，對人體產(chǎn)生不利的影響。研究小組設計了如圖所示的電路。R2為氣敏電阻，其阻值隨CO2氣體濃度的增大而減小，當室內(nèi)CO2氣體含量升高到一定濃度時，工作電路中的排風扇開始工作，把室內(nèi)氣體排出?；卮鹣铝袉栴}。（1）在設計電路時要實現(xiàn)自動換氣功能，排風扇應連接在工作電路中的位置。（2）要使排風扇在二氧化碳濃度更低時就能開始工作，以下幾種改進方法正確的是。A.增加電磁鐵線圈匝數(shù) B.控制電路中再串聯(lián)一個電阻C.把滑動變阻器R1的滑片向上移【解答】解：（1）控制電路中，兩電阻串聯(lián)接入電路，R2為氣敏電阻，其阻值隨CO2氣體濃度的增大而減小，當室內(nèi)CO2氣體含量升高到一定濃度時，氣敏電阻接入電路的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，銜鐵與下觸點接觸，AB接入電路，所以排風扇應連接在工作電路中的AB位置；（2）要使排風扇在二氧化碳濃度更低時工作，此時氣敏電阻接入電路的電阻較大，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結合歐姆定律可知此時通過電路的電流較小，電磁鐵的磁性較小；為使電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，可增加電磁鐵線圈匝數(shù)，故A可行；控制電路中再串聯(lián)一個電阻，會時通過電路的電流變小，電磁鐵的磁性更小，無法吸引銜鐵，故B不可行；把滑動變阻器R1的滑片向上移，滑動變阻器接入電路的電阻變小，則電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，故C可行，故選AC。故答案為：（1）AB；（2）AC。4.（2023?溫州）項目學習小組實驗發(fā)現(xiàn)，裝在筒內(nèi)的電動機帶動風葉轉動時，電動機轉動方向改變，氣流方向也改變，如圖甲所示。于是想利用帶風葉的電動機制作一款“書桌神器”：既能收集書桌上的小紙屑，又能吹風納涼。他們制定的產(chǎn)品評價表如下。評價指標評價等級優(yōu)秀合格待改進指標一能吸紙屑、吹風且風速可調(diào)能吸紙屑、吹風，風速不可調(diào)只能吸紙屑或只能吹風指標二吸紙屑后，吹風時無紙屑吹出吸紙屑后，吹風時有部分紙屑吹出吸紙屑后，吹風時全部紙屑吹出小組同學設計如圖乙電路，利用帶風葉的電動機、電池、旋鈕式電阻等材料制作模型，其工作原理示意圖如圖丙。（1）圖乙中，通過切換開關S，可以改變電動機轉向的原因是。（2）將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，電動機轉速如何變化？（3）對模型測試時，其“指標一”為優(yōu)秀。結合評價表，判斷該模型的“指標二”評價等級為?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，開關S與“1”連接時，電流從電動機的上方流入，開關S與“2”連接時，電流從電動機的下方流入，即切換開關S后，通過電動機電流的方向發(fā)生改變，因此電動機轉向改變的原因是改變通過電動機電流的方向；（2）他圖乙可知，將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，變阻器接入電路的電阻變大，由歐姆定律可知，此時通過電動機的電流變小，電動機的轉速變慢；（3）由圖丙可知，吸紙屑時收集盒右側的閥門打開，從而將紙屑吸入收集盒，同時也有一部分紙屑被吸到隔板下面，吹風時，收集盒右側的閥門關閉，收集盒內(nèi)的紙屑不會被吹出，但隔板下面的紙屑會被吹出，結合表中的指標二可知，吸紙屑后，吹風時有部分紙屑被吹出，因此該模型的“指標二”評價等級為合格。故答案為：（1）改變通過電動機電流的方向；（2）變慢；（3）合格。5.（2023?紹興）如圖為市場上在售的某款雞蛋孵化器，雞蛋的孵化需要適宜的濕度和溫度。某項目化小組設計了一個自動控濕電路（圖甲）?？刂齐娐冯娫措妷篣為9伏，定值電阻R0的阻值為30歐，R1為濕敏電阻，其阻值隨濕度的變化情況如圖乙所示。當線圈中的電流為0.18安時，銜鐵被吸合；當線圈中的電流為0.15安時，銜鐵釋放。（線圈電阻不計）（1）由圖乙可知，濕敏電阻的阻值隨濕度增大而（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）按控濕電路的工作要求，加濕器應接在工作電路的（選填“AB”或“CD”）之間。（3）通過計算說明該控濕電路的濕度變化范圍。（4）如果要適當提高控濕電路的最大濕度值，下列措施中可行的有。A.換用阻值更大的R0 B.適當提高電源電壓UC.減少該電磁鐵線圈匝數(shù)【解答】解：（1）由圖可知，濕敏電阻的阻值隨濕度增大而減??；（2）（3）由圖甲可知，R0、R1串聯(lián)，由I=UR可知，當線圈中的電流為0.18安時，控制電路的總電阻：R總=U根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，濕敏電阻R1的阻值：R1＝R總﹣R0＝50Ω﹣30Ω＝20Ω，由圖乙可知，當濕敏電阻為20Ω時，此時雞蛋孵化器內(nèi)的濕度為60%；當線圈中的電流為0.15安時控制電路的總電阻：R總′=UI2此時濕敏電阻R1的阻值：R1′＝R總′﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，由圖乙可知，當濕敏電阻為30Ω時，此時雞蛋孵化器內(nèi)的濕度為40%；根據(jù)題意，當濕度低時，加濕器應該工作，濕度高時，加濕器應該停止工作，所以加濕器應該接在工作電路的AB之間；該控濕電路的濕度變化范圍為40%～60%；（4）由圖乙可知，濕度增大時，濕敏電阻R1的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知此時控制電路的電流增大，電磁鐵的磁性增大；若要在室內(nèi)濕度更大時，加濕裝置電路被斷開，則電磁鐵的磁性應減小，控制電路的電流減小，所以可以串聯(lián)一個電阻，或減小控制電路電源電壓U，或增大R0的電阻值，或減少線圈匝數(shù)等，故選AC。故答案為：（1）減??；（2）AB；（3）該控濕電路的濕度變化范圍為40%～60%；（4）AC。B組模擬提高1.（2023?定海區(qū)模擬）如圖所示，A為彈簧測力計，B為條形磁鐵，C為螺線管。閉合S時，電流表和彈簧測力計都有示數(shù)，再閉合S1時，則（）A．電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計的示數(shù)減小B．電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計的示數(shù)變大C．電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計的示數(shù)減小D．電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計的示數(shù)變大【解答】解：當開關S1閉合時，因兩電阻并聯(lián)，故電路中電阻減小；則由歐姆定律可知電路中電流變大；此時螺線管中磁場變強，則對B的吸引變大，則B受到向下的力變強，因B在磁場力、重力及彈簧秤的拉力作用下處于靜止，即F＝G+F磁，故彈簧測力計的示數(shù)變大；故D正確。故選：D。2.如圖是奧斯特實驗的示意圖。下列有關奧斯特實驗的分析，錯誤的是（）A．閉合開關前，在小磁針上方放置的直導線應與小磁針垂直B．發(fā)生偏轉的小磁針對通電導線肯定有力的作用C．移去小磁針后的通電導線周圍仍然存在磁場D．通電導線周圍磁場方向與電流方向有關【解答】解：A．為了避免地磁場對該實驗的影響，實驗中導線與小磁針平行放置效果最好，故A錯誤；B．當將通電導線放在小磁針上方時，小磁針會發(fā)生偏轉，說明小磁針受到了力的作用，又因為物體間力的作用是相互的，發(fā)生偏轉的小磁針對通電導線也有力的作用，故B正確；C．通電導線周圍的磁場與小磁針的有無無關，移走小磁針后，通電導線周圍的磁場仍然存在，故C正確；D．通電導線周圍磁場方向與電流方向有關，電流方向改變，磁場方向也會隨著改變，故D正確。故選：A。3.小金發(fā)現(xiàn)“門禁“是通過開關控制門鎖，研究后知道，門上的電磁鎖由電磁鐵A和金屬塊B構成（如圖甲），工作原理圖如圖乙所示，電磁鐵通電時，A、B相互吸引，門被鎖無法推開。電磁鐵斷電時，A、B不吸引，門可以被推開。下列說法正確的是（）A．甲圖中電磁鐵的原理是電磁感應 B．乙圖中開關閉合，電磁鐵A的右端為S極 C．對“門禁”的工作原理進行分析，能判斷B沒有磁性 D．將金屬塊B靠近小磁針，小磁針一定不會發(fā)生偏轉【解答】解：A、甲圖中電磁鐵通電后具有磁性，其工作原理是電流的磁效應，故A錯誤；B、乙圖中開關閉合，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵A的右端為N極，故B錯誤；C、電磁鐵通電時，A、B相互吸引，門被鎖無法推開。電磁鐵斷電時，A、B不吸引，門可以被推開，由于電磁鐵的中間是鐵芯，斷電時B不吸引A，所以B沒有磁性，故C正確；D、將金屬塊B靠近小磁針，根據(jù)磁體的特點可知，小磁針可能會發(fā)生偏轉，故D錯誤。故選：C。4.（2023?定海區(qū)三模）如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A．電鈴應接在A和B之間B．CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C．用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高D．CO排放量低于設定值時，動觸點與觸點N接觸【解答】解：AB．圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小，由歐姆定律，控制電路的電流增大，電磁鐵磁性增強，銜鐵被吸下，因CO濃度高于某一設定值時，電鈴發(fā)聲報警，故電鈴應接在C、D之間，故AB錯誤；C．用久后，電源電壓U1會減小，由歐姆定律，只有當R1阻值變小時，控制電路才能達到銜鐵被吸下的最小電流，即報警時CO最小濃度比設定值高，故C正確；D．CO排放量低于設定值時，電磁鐵磁性較弱，不能把銜鐵吸下，動觸點與上端的觸點接觸，故D錯誤。故選：C。5.（2023?嵊州市模擬）為解決開水燙口的問題，小敏設計了高溫報警器，熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小。要求報警器在超過55℃時報警并亮紅燈；溫度未超過55℃時不報警并亮綠燈。下列符合要求的高溫報警器裝置原理圖為（）A． B．C． D．【解答】解：A、當溫度超過55℃時，熱敏電阻的阻值減小，電磁鐵中的電流增大，磁性增強，吸下銜鐵，綠燈亮同時電鈴響；當溫度未超過55℃時，熱敏電阻的阻值較大，電磁鐵中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起來，紅燈亮，同時電鈴響，故A不符合題意；B、當溫度超過55℃時，熱敏電阻的阻值減小，電磁鐵中的電流增大，磁性增強，吸下銜鐵，電鈴響同時紅燈亮；當溫度未超過55℃時，熱敏電阻的阻值較大，電磁鐵中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起來，綠燈和紅燈都亮，故B不符合題意；C、當溫度超過55℃時，熱敏電阻的阻值減小，電磁鐵中的電流增大，磁性增強，吸下銜鐵，電鈴響同時紅燈亮；當溫度未超過55℃時，熱敏電阻的阻值較大，電磁鐵中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起來，電鈴不響、綠燈亮，故C符合題意；D、當溫度超過55℃時，熱敏電阻的阻值減小，電磁鐵中的電流增大，磁性增強，吸下銜鐵，電鈴響同時紅燈亮；當溫度未超過55℃時，熱敏電阻的阻值較大，電磁鐵中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起來，電鈴響同時綠燈亮，故D不符合題意。故選：C。6.（2023?義烏市模擬）一款仿真電動魚刷爆了網(wǎng)絡，成為了媽媽們的“哄娃神器”，其工作原理為閉合開關S1，電源燈亮，當觸摸玩具時（相當于觸摸開關S2閉合），仿真魚就會跳動；當斷開開關S1時，燈不亮，無論是否觸摸玩具，仿真魚都不會跳動。圖四種電路設計符合要求的是（） A B C D【解答】解：根據(jù)題意可知，閉合開關S1，電源燈亮，當觸摸玩具時（相當于觸摸開關S2閉合），仿真魚就會跳動，這說明燈泡與電動機工作時互不影響，是并聯(lián)的；當斷開開關S1時，燈不亮，無論是否觸摸玩具，仿真魚都不會跳動，這說明開關S1在干路中，開關S2與電動機串在一條支路中，故C正確。故選：C。7.（2023?寧波模擬）疫情防控期間，很多學校門口新增加了人臉識別測溫系統(tǒng)。若人臉識別通過，則控制電路會閉合開關S1；若體溫測量值在正常范圍內(nèi)，則會閉合開關S2，只有人臉識別通過且體溫在正常范圍內(nèi)，系統(tǒng)才會啟動電動機打開閘門。下列有關該控制電路的設計能實現(xiàn)上述功能的是（） A B C D【解答】解：只有當人臉識別通過、體溫在正常范圍都滿足時，系統(tǒng)才會啟動電動機打開閘門，當人臉識別不通過或體溫不正常時，閘門就不會打開，這說明兩個開關是相互影響的，所以兩個開關是串聯(lián)的，由選項可知B正確。故選：B。8.（2023?鹿城區(qū)一模）如圖所示的電路，電源電壓U不變，R0為定值電阻，滑動變阻器規(guī)格為“60Ω1A”，R0的電功率為PR0，則當滑片P從右端向左端移動時，PR0與電流表示數(shù)IA圖像關系正確的是（）A．B． C． D．【解答】解：由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；根據(jù)P＝I2R可知：PR0=IA2R0，R0為定值電阻，所以PR09.如圖甲所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖乙所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關S，通過分析，下列說法錯誤的是（）A．圖甲中的R0有保護電路的作用B．溫度升高時，電壓表的示數(shù)會變小C．溫度為40℃時，電流表的示數(shù)為0.2AD．溫度降低時，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【解答】解：由電路圖可知，熱敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，如果電路中沒有R0，當溫度過高時，R的阻值過小，會造成電路中的電流過大，燒壞電流表和電源，所以R0有保護電路的作用，故A正確；B、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，由串聯(lián)電路的分壓特點可知，R兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故B正確；C、由圖乙可知，溫度為40℃時，R＝20Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電流表的示數(shù)：I=UD、由圖乙可知，溫度降低時，R的阻值變大，根據(jù)R=U10.（2023?溫州一模）已知導體的電阻跟導體的長度成正比。在如圖所示的電路中，粗細均勻的電阻絲ab長為L，滑片P與ab接觸良好，并可自由滑動，R0為定值電阻，電源電壓不變。若以P離a點的距離x為橫坐標，電壓表示數(shù)U為縱坐標，閉合開關S，U隨x變化的圖線為（）A．B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R0與電阻絲串聯(lián)，電壓表測滑片P左側電阻絲兩端的電壓。因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當于斷路，所以，滑片移動時，電路中的總電阻不變，由I=U又因?qū)w的電阻跟導體的長度成正比，所以，由U＝IR可知，電壓表示數(shù)與P離a點的距離x成正比，則U隨x變化的圖線應為過原點的一條斜直線，故B正確、ACD錯誤。故選：B。11.（2023?柯橋區(qū)一模）某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為6V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是（）A．該同學研究的是電流和電壓的關系B．實驗中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變C．滑動變阻器阻值變化范圍為7歐～35歐D．將Rx從15歐換成10歐后，應將滑片P向右移【解答】解：A、根據(jù)控制變量法，更換5個定值電阻Rx，即改變電阻的大小，故研究電流與電阻的關系，A錯誤；B、由圖中數(shù)據(jù)知：電阻的電壓為：U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，實驗中電壓表的示數(shù)保持2.5V不變，B錯誤；C、由圖乙知，電路的最大電流為0.5A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最小電阻：R小=UI1?R1x=6V電路的最小電流為0.1A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最大電阻：R大=UI2?R5x=6V0.1A?25ΩD、將Rx從15Ω換成10Ω后，電阻變小，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變小，因要控制電阻的電壓不變，故應減小變阻器分得的電壓，應減小變阻器連入電路的電阻，應將滑片P向左移，D錯誤。故選：C。12.如圖所示電路中，燈泡L標有“6V0.5A”（正常發(fā)光時的電壓、電流），電源電壓可調(diào)。（1）若電源電壓調(diào)為9V，要使L正常發(fā)光，求滑動變阻器接入電路的電阻。（2）現(xiàn)用標有“12V0.4A”的燈泡L1代替L接入電路。調(diào)節(jié)電源電壓，滑片P移到中點時，L1正常發(fā)光；滑片P移到最右端時，電壓表示數(shù)變化了3V，求此時的電源電壓和滑動變阻器最大阻值。（設燈泡的電阻不隨溫度變化）【解答】解：（1）L正常發(fā)光時的電流：I額＝0.5A，要使L正常發(fā)光，L兩端的電壓UL＝U額＝6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，滑動變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，因串聯(lián)電路電流處處相等，則通過滑動變阻器的電流為：I滑＝I額＝0.5A，滑動變阻器接入電路的電阻：R滑=U滑I（2）燈泡L1的電阻：RL1=U1額設電源電壓為U，滑動變阻器的最大電阻為2R，滑片在中點時滑動變阻器接入的電阻為R，滑片P移到中點時，L1正常發(fā)光，電路中的電流I1＝I1額＝0.4A，電壓表示數(shù)UL1＝L1額＝12V，根據(jù)串聯(lián)電路各處電流相等得：12VR滑片P移到右端時，滑動變阻器的電阻增大，變阻器分壓增大，則電阻分壓減少，電壓表示數(shù)變?yōu)閁L1′＝12V﹣3V＝9V，根據(jù)串聯(lián)電路各處電流相等可得：9VR由①②得U＝18V，因為滑片P移到中點時，L1正常發(fā)光，電路中的電流I1＝I1額＝0.4A，所以滑片在中點時滑動變阻器接入的電阻：R=URI則滑動變阻器最大阻值：2R＝2×15Ω＝30Ω。13.（2023?椒江區(qū)校級二模）肥胖對青少年身體健康造成的影響不可輕視。為監(jiān)測身高體重，某項目小組在課外活動中設計了一種身高體重秤，如圖甲所示，用電流表（量程0～0.6安）、電壓表（量程0～15伏）的示數(shù)分別反映體重和身高。已知電路中電源電壓為12伏，豎直固定的均勻電阻絲R0最大值為120歐，滑片P可隨身高的變化在R0的CD端間移動，對應的身高測量范圍為70厘米～190厘米，踏板OAB為一個水平輕質(zhì)杠桿，O為支點，OB為60厘米，OA為30厘米，R為力敏電阻，其阻值隨B點壓力變化關系如圖乙?！卷椖恳弧繕酥粕砀哂嫷目潭龋?）標最小刻度：滑片移到D點，電壓表示數(shù)為0伏，標注身高為70厘米的刻度。（2）標最大刻度：滑片移到C點，電壓表示數(shù)為12伏，標注身高為190厘米的刻度。（3）標刻度線：為了方便在電壓表盤上標注對應的身高值，需根據(jù)上述信息，分析出身高h與電壓U的關系。（4）應用：某同學身高為170厘米，此時電壓表示數(shù)為伏?！卷椖慷繕酥企w重秤的刻度（5）標0刻度：體重秤上不站人時，閉合開關S，電流表讀數(shù)為0.1安，將指針所示位置標注為體重秤的0刻度。（6）標最大刻度：該體重秤能測量的最大體重為多少千克？（寫出計算過程）（7）標刻度線：為了方便在電流表的表盤上標注對應的體重值，根據(jù)上述信息，寫出體重m與電流I的關系式：m＝QUOTE6I。（8）改進：發(fā)現(xiàn)該體重秤量程偏小，在不更換元件的情況下，寫出一種提高該體重秤量程的方法：?！窘獯稹拷猓洪]合開關，兩電阻并聯(lián)接入電路，電壓表滑片P以下部分電阻的電壓測兩端的電壓，電流表測通過R的電流，【項目一】標制身高計的刻度（1）標最小刻度：滑片移到D點，電壓表示數(shù)為0伏，標注身高為70厘米的刻度。（2）標最大刻度：滑片移到C點，電壓表測滑動變阻器最大阻值兩端的電壓，電壓表示數(shù)為12伏，標注身高為190厘米的刻度。（3）分析數(shù)據(jù)關系可得190＝12×10+70，標刻度線：為了方便在電壓表盤上標注對應的身高值，根據(jù)上述信息可得身高h與電壓U的關系為h＝10U+70，（4）當h＝170厘米時，電壓表示數(shù)為U=??70【項目二】標制體重秤的刻度（5）標0刻度：體重秤上不站人時，閉合開關S，電流表讀數(shù)為0.1安，將指針所示位置標注為體重秤的0刻度。（6）電流表允許通過最大電流l＝0.6A，此時R的阻值為：R=UI=讀圖乙得F＝250N，根據(jù)杠桿平衡條件可得人的重力為：G=F×OB人的質(zhì)量為：m=G即測量的最大體重為50kg；（7）由乙圖的得出電阻和壓力的表達式為R＝﹣0.4F+120……①，根據(jù)G＝mg和杠桿平衡條件F1L1＝F2L2有F×60cm＝mg×30cm，整理可得質(zhì)量和壓力的表達式為：F＝5m……②，由歐姆定律可知電阻R=U三式聯(lián)立的得出體重m與電流I的關系式：m＝60?6（8）在不更換元件的情況下，提高該體重秤量程，即在通過電路的電流最大時對應的人的重力變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知需減小OA。故答案為：（4）10；（7）60?614.（2023?樂清市模擬）在項目化學習中，?？茖W興趣小組計劃設計了一款可溫控電風扇。制定了項目成果評價表，表一是含部分指標的評價表內(nèi)容。指標內(nèi)容優(yōu)秀良好待改進指標一：能否溫度控制或人工控制電風扇的啟動或關閉既能溫度控制，也能人工控制能溫度控制，但不能人工控制不能溫度控制，但能人工控制指標二：電風扇的風速是否可調(diào)風速是可調(diào)且有對應的擋位指示風速是可調(diào)但無對應的擋位指示風速不可調(diào)產(chǎn)品設計：小組同學設計這款設備，其工作原理如圖甲所示，包括工作電路和控制電路兩個部分，工作電路電源電壓220伏，控制電路的電源電壓3伏，電風扇的電阻為0.5歐。S為工作電路電源開關，S1和S2為聯(lián)動開關，R為滑動變阻器，Rx為熱敏電阻。當S閉合，S1與a連接時，控制電路的S2處于斷開狀態(tài)；當S1與b連接時，控制電路的S2處于閉合狀態(tài)。S2閉合時，當室溫到達30攝氏度，電磁繼電器吸引銜鐵，工作電路接通，電風扇運作；當室溫低于22攝氏度，電磁繼電器斷開銜鐵，工作電路斷開，電風扇停止運作。Rx其阻值隨溫度的變化如圖乙所示。（1）當S2處于閉合狀態(tài)，控制電路的電流為30mA時，試通過計算說明此時是風扇是否處于運轉狀態(tài)。（2）已知當工作電路中滑動變阻器接入的阻值為20歐時，工作電路的電流為2安，求此時該電風扇的機械功率。（3）依據(jù)項目評價表，針對指標一來評價該作品的達成情況，并簡要說明評價依據(jù)。【解答】解：（1）控制電路電壓U控＝3V，當電流In＝30mA＝0.03A，則此時Rx=U控In=（2）當滑動變阻器接入的阻值為20歐，工作電路的電流為2安時，滑動變阻器兩端電壓為：U滑＝IR額＝2A×20Ω＝40V，則此時風扇兩端電壓為U風扇＝U總﹣U滑＝220V﹣40V＝180V。風扇的總功率P總＝U風扇×I＝180V×2A＝360W，電熱功率為P輸出=I2R導線=(2A（3）針對指標一，這個作品為優(yōu)秀。因為當S閉合，S1與a連接時，控制電路的S2處于斷開狀態(tài)，此時為人為控制狀態(tài)，通過手動通斷S即可實現(xiàn)風扇的開關：當S閉合，S1與b連接時，控制電路的S2處于閉合狀態(tài)，此時風扇處于溫控狀態(tài)，通過溫度對熱敏電阻的影響，實現(xiàn)控制電路對銜鐵的吸放，進而控制工作電路風扇的自動運轉和停止。15.（2023?路橋區(qū)校級二模）夏天到了，氣溫逐漸回升，我們注意到在菜場海鮮產(chǎn)品處，為了確保魚正常的生命活動，賣家通常在魚池內(nèi)使用增氧泵。如圖是某類似打點計時器的增氧泵結構圖。增氧泵使用的是交流電，增氧泵工作時能不斷地將空氣壓入水中，讓空氣中的氧氣與水體充分接觸，使氧氣溶入水中從而增加水體的溶氧量。請根據(jù)所學知識結合信息，解釋增氧泵的王作過程?！窘獯稹拷猓弘姶盆F通電，產(chǎn)生磁性，電磁鐵的上端與小磁鐵下端為異名磁極，異名磁極相互吸引，彈性金屬片向下壓縮橡皮碗，橡皮碗體積變小，氣壓增大，p1＞p0，K1關閉，K2打開，橡皮碗內(nèi)空氣壓入水中，當交流電電流方向改變，電磁鐵磁極改變，電磁鐵上端與小磁鐵下端同名磁極，相互排斥，彈性金屬片向上運動，橡皮碗體積變大，氣壓變小，p1＜p0大氣壓把空氣通過a壓入橡皮碗，如此循環(huán)。16.（2022?衢江區(qū)校級模擬）為了保障高鐵列車運行的安全，列車上安裝了多個煙霧報警器，一旦有人吸煙，列車上的煙霧報警系統(tǒng)就會報警，列車就會減速運行甚至停車，小明在查閱相關資料后，設計了一個“煙霧報警器”（如圖）該報