小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。求：

1. 小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为定值电阻，圆柱体水箱底面积 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压 $\text{[math]}$ 。电磁铁线圈电阻忽略不计。

①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流 $\text{[math]}$ ，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数 $\text{[math]}$ ；

②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数 $\text{[math]}$ 。

求：

(1) 当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻 $\text{[math]}$ 的电功率；

(2) 定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值；

(3) 已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为 $\text{[math]}$ ，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为 $\text{[math]}$ ，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。

【考点】

欧姆定律及其应用; 电功的计算; 电功率;

【答案】

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计算题困难

1. 如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。R_t为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R₀为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：

(1) 受控电路30min内消耗的电能；

(2) 受控电路工作时，通过电阻R₀的电流；

(3) 热敏电阻R_t的变化范围。

计算题困难

2. 如图所示的电路中，电源电压恒为3V，R₁的阻值为10Ω，R₂的阻值为15Ω，闭合开关S。求：

(1) 通过R₁的电流；

(2) 电路的总电阻；

(3) 通电50s，R₂消耗的电能。

计算题普通

3. 广西的南风天空气湿度 RH较大，会使人感觉不舒适(人体感觉比较舒适的湿度 RH 范围是40%~60%)。小明设计了一款湿度计，从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示。R₀为1000Ω的定值电阻，电源电压恒为6V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。当电流表示数为2 mA时，求：

(1) 1 min 内电路消耗的电能；

(2) 电阻R的阻值；

(3) 此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒适。

计算题普通