为了节约用水，很多地方建有雨水蓄水池，下雨时，雨水通过专用管道流入蓄水池。未蓄满水时灯泡发光；当达到警戒水位时，控制电路中电流为60mA，衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出，保证蓄水池的安全。图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。已知控制电路的电源电压保持3V不变，电阻R是定值电阻，线圈阻值忽略不计，压敏电阻RF装在蓄水池底部的压力传感器中，其阻值与蓄水池内水位深度的关系如图乙所示。

1. 为了节约用水，很多地方建有雨水蓄水池，下雨时，雨水通过专用管道流入蓄水池。未蓄满水时灯泡发光；当达到警戒水位时，控制电路中电流为60mA，衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出，保证蓄水池的安全。图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。已知控制电路的电源电压保持3V不变，电阻R是定值电阻，线圈阻值忽略不计，压敏电阻R_F装在蓄水池底部的压力传感器中，其阻值与蓄水池内水位深度的关系如图乙所示。

(1) 通电后，螺线管上端为(选填“N”或“S”)极。

(2) 当蓄水池中未蓄水时，电流表的示数为40mA，求R的阻值。

(3) 达到警戒水位时，水位深度为多少米?

(4) 要想增大蓄水池的警戒水位深度，可对原控制电路做出的改进是。

【考点】

欧姆定律及其应用; 通电螺线管的极性和电流方向的判断;

【答案】

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解答题困难

1. 大棚内植物生长需要适宜的二氧化碳浓度。某小组设计一款二氧化碳浓度自动调节装置。当白天棚内二氧化碳浓度较低时，可补充二氧化碳，使其维持稳定，促进植物光合作用；天黑后打开风扇使棚内外空气流通，适当排出棚内二氧化碳。如图甲为该装置原理模型图。反应容器中上方液体为稀盐酸，下方为石灰石固体颗粒。容器中间上下夹层为多孔结构，通过活塞的移动调节液体流量。

【控制电路】电源电压U₁=12伏。当通过电磁铁L₁线圈中的电流达到0.2安时衔铁被吸下。

Rx是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如下表。

光照强度（勒克斯)	100	900	1800	2700	3600	4000
光敏电阻（欧)	65	35	20	13	8	3

【工作电路】Ry为气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化的曲线如图乙中虚线①所示。固定电磁铁L₂ ，通电时具有磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行。断电后弹簧复原，活塞闭合。

(1) 当闭合开关S₂ ，当电流通过电磁铁L₂线圈时，电磁铁L₂的A端为极。

(2) 晚上大棚内需要开启风扇适当排出二氧化碳的目的是。

(3) 当大棚内光照强度达到1800勒克斯时，启动二氧化碳补充装置，求滑动变阻器Ro接入电路的有效阻值。

(4) 为提升果实产量，大棚内植株在从幼苗期过渡到开花结果期时，应更换气敏电阻为Ry'以确保大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平。请在图乙中绘制气敏电阻Ry'的阻值随二氧化碳浓度变化的大致曲线②。

解答题困难

2. 随着生活水平的提升，空气炸锅被广泛应用。如图甲是某空气炸锅的简化电路。控制电路电压为6V，R₀为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示。R为可调电阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，工作电路电压为220V， $\text{[math]}$ 为加热电阻。

(1) 在电磁继电器中的电磁铁下端的磁极为(选填“N”或“S”)极。

(2) 使用爆米花功能时，需要温度达到 $\text{[math]}$ 时吸下衔铁停止加热进行保温，求此时可调电阻器R接入电路的阻值大小。

(3) 若要使该型号空气炸锅““油炸”温度升高，应如何移动可调电阻器R的滑片，并说明理由。

解答题普通

3. 如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2＝110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：

(1) 电磁继电器中电磁铁下端是（填“N”或“S”）极.

(2) 恒温箱内温度不断下降时，电磁铁的磁性变，加热电路会因此被（填“接通”或“断开”）.

(3) 调节可变电阻器使得R2^'＝170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开。

解答题困难