1、阶段应用专训专训3 电磁计算12习题链接提示：点击进入习题3451【2018广州】测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路。如图所示，当I4 A时，电磁铁能在0.1 s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1 AI4 A时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开(熔断时间为S开始通电到它熔断的时间)。阶段应用专训(1)S的电阻为1，当I2 A，通电时间为_s时S熔断，此过程中S产生的热量是多少？阶段应用专训40解：此过程中S产生的热量QI2Rt(2 A)21 40 s160 J。(2)当I5 A时，通电0.1 s，S能否熔断？当I5 A时，通电
2、2 s，S才熔断，通电0.1 s，S不能熔断。(3)若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？阶段应用专训解：若电路中电流方向与图中所示电流方向相反，电磁铁有磁性，仍然吸引衔铁。2【中考汕尾】物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉(符号是T)，磁感应强度B越大表明磁场越强；B0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了探究某磁敏电阻R的性质，设计了如图所示的电路进行实验，请解答下列问题：阶段应用专训(1)当S1断开、S2闭
3、合时，电压表的示数为3 V，则此时电流表的示数为_A。0.03阶段应用专训【点拨】当 S1 断开时，图甲中磁感应强度为零，由图象可知图乙中磁敏电阻阻值 R100，S2 闭合，此时电路电流 IUR 3 V100 0.03 A。(2)只闭合S1，通电螺线管的左端为_极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04 A时，电压表的示数为6 V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_T。阶段应用专训阶段应用专训【答案】S；0.3【点拨】只闭合 S1，利用安培定则可知通电螺线管左端为S 极。闭合 S1 和 S2，当电流表示数为 0.04 A 时，电压表的示数为 6 V，磁
4、敏电阻的阻值 RUI 6 V0.04 A150，由图象可知 150 阻值对应的磁感应强度为 0.3 T。(3)实验中将图甲中电路电源的正负极对调，发现图乙电路中电压表和电流表的示数均不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的_无关。阶段应用专训【点拨】将图甲中电源的正负极对调，磁场方向就会对调，但图乙电路中电压表和电流表示数均不变，这表明该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关。阶段应用专训【答案】方向(4)实验中通过改变滑动变阻器R1连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，从而改变电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动，此时电流表的示数将_(填“变大”“变小”或“不变”)。请你再提
5、供一种改变磁感应强度的方法：_。阶段应用专训【点拨】滑动变阻器R1的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，磁感应强度就会变小，通过读图象发现磁敏电阻阻值变小，则电流表的示数将变大；通过改变通电螺线管线圈的匝数和改变图甲电源电压都可以改变磁感应强度。阶段应用专训【答案】变大；改变通电螺线管线圈的匝数3【2019湘潭】如图甲所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示。阶段应用专训控制电路中的电源电压U112 V，调控电阻R0的阻值范围为01 000，R为装在除湿器内的湿
6、敏电阻，其阻值随相对湿度(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH)变化的图象如图丙所示，L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20 mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压为220 V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：阶段应用专训(1)当S接通时，可判断出图乙中线圈上端P的磁极是_极。(2)由图丙可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变_；若实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R的阻值为_。阶段应用专训N小50(3)因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在4
7、5%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过多少？阶段应用专训阶段应用专训解：由题图丙可知，当相对湿度控制在 45%RH 时湿敏电阻的阻值 R100，已知当电流 I 控20 mA0.02 A 时 L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。则电路中的总电阻：R 总U1I控 12 V0.02 A600，调控电阻的阻值：R0R 总R600 100 500。(4)若除湿过程中工作电路的总功率为1 100 W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg2，如果除湿器工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1 h内Rg消耗的电能是多少？阶段应用专训阶段应用专训解：工作电路的电流：
8、I PU21 100 W220 V 5 A，保护电阻 Rg 的功率：PgI2Rg(5 A)22 50 W，因磁控开关 L 的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则 1 h内 Rg 的工作时间：t123 600 s1 800 s，消耗的电能：WgPgt50 W1 800 s9104 J。4【2019扬州】如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压U为6 V，R1是最大电阻为30 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00.6 A的电流表改装而成(A、B、C、D四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计)。阶段应用专训(1)当油面上升时，电流表示数变大，则导线
9、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。阶段应用专训【点拨】油面上升，电流表示数变大，由欧姆定律可知，总电阻减小，则滑动变阻器接入电路的电阻应减小；由于油面上升时金属滑片P下移，故滑动变阻器要接下端的A接线柱，即导线M应与A接线柱相连。当油量下降到预设位置时，滑片P刚好在B处，此时滑动变阻器连入电路的电阻最大，由欧姆定律可知油量表所在电路的电流最小，则电磁继电器线圈磁性最弱，对衔铁的吸引力最小，衔铁被弹簧拉起与静触点D相连，由于需要接通警示电路，使警示灯亮，因此导线N应与D接线柱相连。阶段应用专训【答案】A；D(2)当油箱加满油时，滑片
10、P刚好在A处，电流表的示数达到最大值，求电阻R2的阻值。阶段应用专训解：当油箱加满油时，滑片 P 刚好在 A 处，只有 R2 连入电路，由于电流表的示数达到最大值，油量表用量程为 00.6 A 的电流表改装而成，则电路中的电流为I 最大0.6 A，电阻 R2 的阻值：R2 UI最大 6 V0.6 A10。(3)在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率。阶段应用专训解：由题图可知，R1 与 R2 串联，在滑片滑动的过程中，设滑动变阻器连入电路的电阻为 R，则电路中的电流：IURR2，滑动变阻器的功率：P1I2RURR22RU2(RR2)2RU2(RR2)2R4R2，阶段应用专训当 RR21
11、0 时，滑动变阻器的功率 P1最大，最大功率：P1 最大 U24R2(6 V)2410 0.9 W。5【2019常德】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。阶段应用专训(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220 V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。阶段应用专训【点拨】光敏电阻的阻值随光的照度的增大而减小，因此白天时光敏电阻的阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将衔铁吸住，静触点与C接通；晚上
12、时光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的电流小，静触点与B接通。由于要晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在AB之间。阶段应用专训解：如图所示。(2)已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁将被吸合。图中蓄电池可提供的电压为U6 V，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(0100)、R2(0500)、R3(01 800)。要求当凌晨天色渐亮照度增大至1.0 lx时路灯才停止工作，滑动变阻器应选择_(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，滑动变阻器触片P应该_(填“向右滑动”“向左滑动”或“不滑动”)。阶段应用专训【答案】R3；向左滑动阶段应用专训【点拨】天色渐暗照度降低至 1.0 lx 时点亮路灯，此时光敏电阻的阻值是 2 k，电路中的电流是 2 mA，总电阻：R 总UI 6 V0.002 A3 000，滑动变阻器连入电路的阻值：RR 总R 光3 000 2 000 1 000，故要选择滑动变阻器 R3。由于光变暗时，光敏电阻阻值变大，分得的电压变大，为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小滑动变阻器的电阻，即滑动变阻器触片P应该向左滑动。
