为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1=3V，定值电阻，热敏电阻R 的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压 U=220V，，。已知水温达到80℃时衔铁会跳起。

1. 为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U₁=3V，定值电阻 $\text{[math]}$ ，热敏电阻R 的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压 U=220V， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。已知水温达到80℃时衔铁会跳起。

(1) 电磁铁的优点是(说出一项即可)。

(2) 求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。

(3) 如果想升高水被加热的最高温度，可以

的阻值或者电源的电压。 ( 均

填“增大”或“减小”)

【考点】

欧姆定律及其应用; 影响电磁铁磁性强弱的因素;

【答案】

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解答题普通

1. 为解决夏天开空调时室内空气干燥的问题，小明设计了一款自动启停的空气加湿器——当空气湿度达到一定值时，可以自动开启或停止加湿．其电路原理如图所示（其中加湿装置还未画出）．已知控制电路中 $\text{[math]}$ ，当电磁铁中的线圈（电阻忽略不计）电流为 $\text{[math]}$ 时，衔铁刚好被吸合；线圈电流为 $\text{[math]}$ 时，衔铁释放． $\text{[math]}$ 是滑动变阻器， $\text{[math]}$ 是湿敏电阻，其阻值与空气湿度的关系如下表．

空气湿度%	10	20	30	40	50	60	70	80	90
湿敏电阻 $\text{[math]}$ 阻值欧	410	300	250	200	170	150	100	50	25

(1) 加湿装置应该接在（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）之间

(2) 为了使在加湿器作用下，空气湿度维持的范围为 $\text{[math]}$ ，通过计算说明此时 $\text{[math]}$ 的阻值大小．

(3) 若要降低空气湿度维持的范围，可采取的措施是．（写出两点）

解答题困难

2. 磁感应强度B 用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小王设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。

(1) 当图乙 S₂断开，图甲S₁闭合时，电流表的示数为 mA。闭合S₁和S₂ ，将图乙中滑动变阻器的滑片P 向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感应电阻R 处的磁感应强度B逐渐。

(2) 闭合 S₁和S₂ ，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R，测出R 离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R 处磁感应强度B的数值如下表。请计算x=5cm时，B=T。

x/cm	1	2	3	4	5	6
I/mA	10	12	15	20	30	46
B/T	0.68	0.65	0.60	0.51		0.20

(3) 综合实验数据可得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而(选填“增大”或“减小”)，离电磁铁越远，磁感应强度越(选填“大”或“小”)。

解答题普通

3. 人们非常关注电动汽车电池的安全性，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。某科学兴趣小组设计了图甲的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻 $\text{[math]}$ 滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端，滑动变阻器的最大阻值为250Ω。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于20mA 时，衔铁被吸合。

(1) 热敏电阻置于温度监测区域，其阻值1 $\text{[math]}$ 与温度t的关系有两种，如图乙和图丙。若设计电路图甲时，要将b与a相接，则热敏电阻要选择所示电阻(选填”图乙”或”图丙”)。

(2) 若设置电池的温度为70℃时启动制冷系统，则滑动变阻器的阻值应为多少?(写出计算过程)

(3) 若要降低启动温度，Rp接入电路的阻值应该怎么调节?并简要说明理由。

解答题困难