2019年中考物理试题分类汇编——电磁继电器专题(word版含答案).doc

2019年中考物理试题分类汇编——电磁继电器专题
1.（2019宿迁，9）如图是研究电磁现象的四个实验装置。相关说法正确的是（　　）

A.图能证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的
B.图中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动，该过程机械能转化为电能
C.图是研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒AB上下运动时电流计指针偏转
D.图是电磁继电器的原理图，电磁继电器被广泛应用于自动控制领域
2.（2019乐山，9）下列设备，利用电磁继电器工作的是

3.（2019凉山州，11）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场的磁性增强时急剧减小的现象，如图所示，GMR是巨磁电阻，闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，则（　　）

A．电流表示数增大，电压表示数减小，小灯泡变亮
B．电流表示数增大，电压表示数增大，小灯泡变亮
C．电流表示数减小，电压表示数减小，小灯泡变暗
D．电流表示数减小，电压表示数增大，小灯泡变暗
4.（2019南京，10）如图是水位自动报警器的原理示意图，下图四个实验能反映其自动报警原理的是（　　）

5.（2019河南，14）

6.（2019舟山，8）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是

A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
7.（2019德阳，7）在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是

A. 灯不亮，电铃响
B. 灯不亮，电铃不响
C. 灯亮，电铃不响
D. 灯亮，电铃响
8..(2019泰州，19）如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁____(有/无)磁性,_____(电灯/电铃)通电工作

9.（2019德阳，12）一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的________极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）

10.（2019淄博，17）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为________极，电源右端为________极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向________滑动。

11.（2019鸡西，23）如图所示为巨磁电阻特性原理示意图，图中GMR是巨磁电阻（阻值随周围磁场强度的增强而减小），闭合开关S1和S2后，电磁铁左侧为　 　极（填““N”或““S”），当滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将　 　（填“变亮”、“变暗”或“不变”）。

12.（2019随州，14）随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。

13..(2019扬州，26）如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为 6V，R1 是最大电阻为 30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2 是定值电阻，油量表是用量程为 0〜0.6A 的电流表改装而成（ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）

（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 M 应与_____接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示 灯亮，滑片 P 刚好在B 处，则导线N应与______接线柱相连。
（2）当油箱加满油时，滑片 P 刚好在 A 处，电流表的示数达到最大值，求电阻 R2的阻值________。
（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器 R 1的最大功率_________。
14.（2019沈阳，25）随着时代的发展和社会的进步，小轿车已经逐步进入普通百姓的家庭。去年寒假，小明家新买了一辆国产小轿车，当天天气晴朗，爸爸带他一起去试车，小明拿着汽车使用说明书想要了解汽车的功能。
(1)说明书上提到该汽车上的导航系统采用的是令国人骄傲的北斗导航系统，该系统通过____（选填“超声波”或“电磁波”）实现卫星和汽车之间的信号传输。
(2)汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作，刮去了玻璃水。小明想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点____（选填“高”或“低”）的缘故。
(3)爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器____（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。
(4)车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。小明结合所学知识判断，如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向____（选填“上”或“下”）吹暖风。
(5)说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，小明经仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打瞌睡，车内会立即响起警报声警示司机。如果司机连续驾驶达到2h，仪表盘上会亮起一盏提示灯，提示司机休息。
①小明回家后，根据说明书对这个功能的介绍，设计了一个“驾驶员疲劳提示”的模
拟电路，如图所示。当司机打瞌睡时，相当于只有开关S1闭合，铁片被电磁铁A吸引向左偏，电铃响起（相当于警报声响起）：当司机连续驾驶达到2h时，相当于只有开关S2闭合，铁片被电磁铁B吸引向右偏，灯泡亮起（相当于提示灯亮起）。图中虚线框内电源的一端已经与铁片相连，还有一根导线没有画出，请你用笔画线代替导线，完成模拟电路的设计。

②小明按照设计，正确连接电路，上述功能均已在测试中实现。但由于两个电磁铁完全相同，在开关S1和S2同时闭合时，两个电磁铁吸引铁片的力也相同，导致铁片处于原中间位置静止不动，虚线框内电路无法接通，电铃和灯泡都不工作。这相当于司机连续驾驶2h的同时又恰好打瞌睡，但警报系统不工作，无法起到警示作用。结合学过的“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的知识，小明只在原电路中又连入了一个阻值合适的定值电阻，就解决了这个问题。请你在后面横线处写出这个定值电阻是与哪个电磁铁如何连接的： 。
15.（2019常德，27）(6分)光敏电阻是阻值随光的照度发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。

（1）如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用蓄电池给电磁铁供电，路灯接入电压为220V的照明电路，为达到天亮灯熄天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，将路灯连入照明电路中。
（2）已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。图中蓄电池可提供的电压为U=6V，内部电阻忽略不计，有三个不同规格的滑动变阻器可供选择：R1(0~100Ω)，R2(0~500Ω)、R3(0~1800Ω)。要求当凌晨天色渐亮照度增大至1.0lx时路灯才停止工作，滑动变阻器应选择 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。选定滑动变阻器后，如果为了节约用电，要求在天色更暗一些时路灯就停止工作，滑动电阻器触片P应该 (选填“向右滑动”、“向左滑动”或“不滑动)。
16.（2019泰安，26）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热＝2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水箱内最低温度为0℃，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44 kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？

17.（2019烟台，27）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少？[。计算结果保留一位小数]

18.（2019内江，26）如图甲所示，是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW；控制电路中的电阻R'为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器的电阻R0为10Ω．当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，则：
（1）正常工作时，加热器的电阻值是多少？
（2）当滑动变阻器R为390Ω时，恒温箱内可获得的最高温度为150℃，如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃那么，R′的阻值为多大？

19.（2019北海，31）图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U＝5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示：工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4＝10Ω，在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触：调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为P0′，P0′：P0＝4：9，已知电源电压，灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计，求：

（1）灯泡L的额定功率；
（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；
（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值；
（4）工作电路的电源电压Ux。

2019年中考物理试题分类汇编——电磁继电器专题答案
1.（2019宿迁，9）如图是研究电磁现象的四个实验装置。相关说法正确的是（　　）

A.图能证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的
B.图中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动，该过程机械能转化为电能
C.图是研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒AB上下运动时电流计指针偏转
D.图是电磁继电器的原理图，电磁继电器被广泛应用于自动控制领域
【答案】D
2.（2019乐山，9）下列设备，利用电磁继电器工作的是

【答案】A
3.（2019凉山州，11）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场的磁性增强时急剧减小的现象，如图所示，GMR是巨磁电阻，闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，则（　　）

A．电流表示数增大，电压表示数减小，小灯泡变亮
B．电流表示数增大，电压表示数增大，小灯泡变亮
C．电流表示数减小，电压表示数减小，小灯泡变暗
D．电流表示数减小，电压表示数增大，小灯泡变暗
【答案】A。
4.（2019南京，10）如图是水位自动报警器的原理示意图，下图四个实验能反映其自动报警原理的是（　　）

【答案】D。
5.（2019河南，14）

【答案】CD
6.（2019舟山，8）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是

A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
【答案】A
7.（2019德阳，7）在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是

A. 灯不亮，电铃响
B. 灯不亮，电铃不响
C. 灯亮，电铃不响
D. 灯亮，电铃响
【答案】A
8..(2019泰州，19）如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁____(有/无)磁性,_____(电灯/电铃)通电工作

【答案】 (1). 有 (2). 电灯
9.（2019德阳，12）一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的________极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】 (1). S（南） (2). 增大
10.（2019淄博，17）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为________极，电源右端为________极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向________滑动。

【答案】 (1). N (2). 正 (3). 左
11.（2019鸡西，23）如图所示为巨磁电阻特性原理示意图，图中GMR是巨磁电阻（阻值随周围磁场强度的增强而减小），闭合开关S1和S2后，电磁铁左侧为　 　极（填““N”或““S”），当滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将　 　（填“变亮”、“变暗”或“不变”）。

【答案】N；变暗。
12.（2019随州，14）随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。

13..(2019扬州，26）如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为 6V，R1 是最大电阻为 30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2 是定值电阻，油量表是用量程为 0〜0.6A 的电流表改装而成（ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）

（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 M 应与_____接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示 灯亮，滑片 P 刚好在B 处，则导线N应与______接线柱相连。
（2）当油箱加满油时，滑片 P 刚好在 A 处，电流表的示数达到最大值，求电阻 R2的阻值________。
（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器 R 1的最大功率_________。
【答案】(1). A (2). D (3). 10Ω (4). 0.9W
14.（2019沈阳，25）随着时代的发展和社会的进步，小轿车已经逐步进入普通百姓的家庭。去年寒假，小明家新买了一辆国产小轿车，当天天气晴朗，爸爸带他一起去试车，小明拿着汽车使用说明书想要了解汽车的功能。
(1)说明书上提到该汽车上的导航系统采用的是令国人骄傲的北斗导航系统，该系统通过____（选填“超声波”或“电磁波”）实现卫星和汽车之间的信号传输。
(2)汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作，刮去了玻璃水。小明想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点____（选填“高”或“低”）的缘故。
(3)爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器____（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。
(4)车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。小明结合所学知识判断，如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向____（选填“上”或“下”）吹暖风。
(5)说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，小明经仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打瞌睡，车内会立即响起警报声警示司机。如果司机连续驾驶达到2h，仪表盘上会亮起一盏提示灯，提示司机休息。
①小明回家后，根据说明书对这个功能的介绍，设计了一个“驾驶员疲劳提示”的模
拟电路，如图所示。当司机打瞌睡时，相当于只有开关S1闭合，铁片被电磁铁A吸引向左偏，电铃响起（相当于警报声响起）：当司机连续驾驶达到2h时，相当于只有开关S2闭合，铁片被电磁铁B吸引向右偏，灯泡亮起（相当于提示灯亮起）。图中虚线框内电源的一端已经与铁片相连，还有一根导线没有画出，请你用笔画线代替导线，完成模拟电路的设计。

②小明按照设计，正确连接电路，上述功能均已在测试中实现。但由于两个电磁铁完全相同，在开关S1和S2同时闭合时，两个电磁铁吸引铁片的力也相同，导致铁片处于原中间位置静止不动，虚线框内电路无法接通，电铃和灯泡都不工作。这相当于司机连续驾驶2h的同时又恰好打瞌睡，但警报系统不工作，无法起到警示作用。结合学过的“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的知识，小明只在原电路中又连入了一个阻值合适的定值电阻，就解决了这个问题。请你在后面横线处写出这个定值电阻是与哪个电磁铁如何连接的： 。
【答案】

(1)电磁波； (2)低； (3)不能； (4)下； (5)①如上图所示； ⑦定值电阻与电磁铁B串联
15.（2019常德，27）(6分)光敏电阻是阻值随光的照度发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。

（1）如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用蓄电池给电磁铁供电，路灯接入电压为220V的照明电路，为达到天亮灯熄天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，将路灯连入照明电路中。
（2）已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。图中蓄电池可提供的电压为U=6V，内部电阻忽略不计，有三个不同规格的滑动变阻器可供选择：R1(0~100Ω)，R2(0~500Ω)、R3(0~1800Ω)。要求当凌晨天色渐亮照度增大至1.0lx时路灯才停止工作，滑动变阻器应选择 (选填“R1”、“R2”或“R3”)。选定滑动变阻器后，如果为了节约用电，要求在天色更暗一些时路灯就停止工作，滑动电阻器触片P应该 (选填“向右滑动”、“向左滑动”或“不滑动)。
【答案】（1）如图所示

（2）R3 向左滑动
16.（2019泰安，26）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热＝2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水箱内最低温度为0℃，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44 kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
解：（1）热敏电阻中允许通过的最大电流I0 = 15mA，此时控制电路中最小电阻
R总小= = = 400Ω
由图象得水箱内最低温度为0℃时热敏电阻阻值最小， R最小=100Ω
保护电阻阻值至少为R0=R总小－R最小=400Ω－100Ω=300Ω…
热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总= = = 750Ω
热敏电阻的阻值R = R总－R0 = 750Ω－300Ω= 450Ω
由图乙图象查得，储水箱中水温是70℃
（2）加热状态时，电阻R1、R2并联在工作电路中
R并＝…………………………………………………①
并联电路的总电阻：R并＝＝＝22Ω……………②
R2＝2R1……………………………………………………………③
由①②③式解得：R1＝33Ω、R2＝66Ω
保温状态时，电阻R2、R3串联在工作电路中
R串＝＝＝440Ω
R3=R串－R2=440Ω－66Ω=374Ω
（3）水吸收的热量：Q吸= cm（t－t0）
电流做的功：W加热＝
加热时间：t加热＝＝2800s
17.（2019烟台，27）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少？[。计算结果保留一位小数]
解：（1）绿灯亮时：工作电路中和串联，根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，由可知，电路消耗的电功率最小，电热水器处于保温状态。
（2）调节保护电阻R2，使滑片P向b端适当移动
（3）电热水器处于加热状态时由得
电热水器处于保温状态时
由得
R1工作时的电阻：
（4）电热水器加热4.2min消耗的电能：
温度升高40℃水吸收的热量：
电热水器的效率
18.（2019内江，26）如图甲所示，是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW；控制电路中的电阻R'为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器的电阻R0为10Ω．当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，则：
（1）正常工作时，加热器的电阻值是多少？
（2）当滑动变阻器R为390Ω时，恒温箱内可获得的最高温度为150℃，如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃那么，R′的阻值为多大？

解：（1）根据P＝得
正常工作时，加热器的电阻值R＝＝＝48.4Ω；
（2）由乙图知，当最高温度为150℃时，热敏电阻的阻值R1＝200Ω，
控制电路电流I1＝0.04A
由欧姆定律得U＝I1（R0+R′+R1）＝0.04A×（10Ω+390Ω+200Ω）＝24V；
恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃时，热敏电阻的阻值R2＝900Ω，
控制电路电流I2＝0.024A
控制电路总电阻R总＝＝＝1000Ω，
此时滑动变阻器的阻值R′＝R总﹣R0﹣R2＝1000Ω﹣10Ω﹣900Ω＝90Ω；
答：（1）正常工作时，加热器的电阻值是48.4Ω；
（2）R′的阻值为90Ω。
19.（2019北海，31）图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U＝5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示：工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4＝10Ω，在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触：调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为P0′，P0′：P0＝4：9，已知电源电压，灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计，求：

（1）灯泡L的额定功率；
（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；
（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值；
（4）工作电路的电源电压Ux。
解：（1）灯泡L标有“9V0.3A”的字样，表示灯的额定电压为9V，额定电流为0.3A，则灯的额定功率为：
P＝ULIL＝9V×0.3A＝2.7W；
（2）将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，控制电路为R2的简单电路，控制电路的电流：
I＝＝＝0.2A；
（3）由图乙知，将报警温度设为50℃时，R2′＝10Ω；
根据电阻的串联和欧姆定律有：
I＝，即0.2A＝，故R1＝15Ω；
（4）在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，R0与灯串联，灯泡L恰好正常发光，灯的电压为9V；此时R0的电功率为P0；
调节R3的滑片，此时R3、R4与R0串联，当R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为P0′，P0′：P0＝4：9，
根据P＝，在R不变时，功率与电压的平方成正比，
故＝＝，
故U0＝1.5U0′，
根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，故I0＝1.5I0′，因I0＝0.3A，所以，I0′＝0.2A，
R3与R4的电压之比U3：U4＝4：1，由分压原理，R3：R4＝4：1，
故R3＝4×10Ω＝40Ω；
由串联电路的规律及欧姆定律，根据两种情况下工作电路的电源电压不变有：
UR0+UL＝UR3+UR4+UR0′，
即1.5U0′+9V＝U0′+（10Ω+40Ω）×0.2A
故U0′＝2V，
工作电路的电源电压：
UX＝1.5×2V+9V＝12V。
答：
（1）灯泡L的额定功率为2.7W；
（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；
（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值为15Ω；
（4）工作电路的电源电压Ux为12V。