专题提升Ⅰ电磁铁及其应用(原卷版+解析)

专题提升Ⅰ电磁铁及其应用知识点一、电磁铁（1）定义：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。（2）结构：（3）判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（4）影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少结论①：在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。结论②：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。结论③：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。（5）电磁铁的优点①电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。②电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。③电磁铁的磁性可由电流方向来改变。知识点二、电磁铁的应用电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。电铃工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续的铃声。电磁选矿机工作原理：磁铁矿被吸引，其余杂质不被吸引，分开落入不同的收集装置；磁悬浮列车：利用同名磁极相排斥托起列车，利用磁极间相互作用，使列车前进。知识点三、电磁继电器（1）概念及作用：电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，还可以实现远距离操纵和自动控制。（2）工作原理：电磁继电器的结构如图所示，它由电磁铁A、衔铁B、弹簧C和触点D组成。当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。（3）应用①水位自动报警装置：工作原理——水位没有到达金属块A时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常；当水位到达金属块A时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示水位不正常。②温度自动报警装置：工作原理——温度升高时，水银面上升，当水银面上升到与金属丝接触时，电磁铁线圈中有电流通过，产生磁性吸引衔铁，工作电路就形成了一个回路，电铃就响起来了。考点一．电磁继电器的特点和应用1．（2023秋•临海市校级月考）小明在商场发现，电梯上没乘客时运行较慢，当有乘客站在电梯上时电梯运行又快了起来。小明根据所学的知识，画了如图所示电磁控制电路（R是一个压敏电阻）来解释。以下关于这个电路分析，正确的是（）A．压敏电阻R的阻值在受压时阻值变大 B．根据此控制电路，电梯上没乘客时电梯停止运行 C．电梯上没有站乘客时，继电器的电磁铁磁性较弱 D．电梯上有乘客时，继电器的电磁铁上端为N极2．（2023春•嵊州市期中）如图所示是某同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应该在A和B之间 B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最低浓度比设定值低 D．为使检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移3．（2023春•东阳市校级期中）如图所示为学校科技兴趣小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图，水银属于导体，下列叙述正确的是（）A．当温度低于90℃时，电铃响，绿灯亮 B．当温度达到90℃时，电铃响，红灯亮 C．当温度低于90℃时，电铃响，红灯亮 D．当温度达到90℃时，电铃不响，绿灯亮4．（2023春•慈溪市期末）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高 D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移5．（2023春•诸暨市月考）如图是小敏设计的汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。已知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法不正确的是（）A．电铃应接在C和D之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性增强 C．若U1减小，报警时CO最小浓度比原设定值高 D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移6．（2023春•义乌市月考）如图所示，为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则下列说法正确的一组是（）选项ABCD衔铁P被吸合下时，恒温箱内的温度变化情况升高降低降低升高恒温箱内的加热器应接到A、B端A、B端C、D端C、D端A．A B．B C．C D．D7．（2023春•常山县校级月考）科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。（1）电能的用途具有划时代的意义，但要注意用电安全。一般情况下，在伏以下的电压是安全的。（2）电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路，a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时，指示灯亮：当低压控制电路闭合时，电动机工作。则a处接的是（选填“指示灯”或“电动机”）。8．（2023•海曙区校级三模）小宁设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器电铃发声报警。一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作不可行的是（填字母）。A．把变阻器R0的滑片适当左移 B．把电源1的电压适当增大C．把弹簧AB的A端适当左移 D．把电磁铁线圈匝数适当增多9．（2023春•义乌市校级月考）在“制作自动保温器”的项目化活动中，小明设计了如图甲所示自动保温电路图。其工作原理为：当工作电路接通电源，处于保温器内的电热丝工作，双金属片AB受热逐渐向一侧弯曲；当保温器内温度达到设定值时，双金属片（阻值忽略不计）与导体C接触，控制电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开，电热丝停止加热。温度降低到一定值后，双金属片与C脱离，电热丝重新加热。（空白柱为康铜阴影柱为黄铜）（1）当双金属片与导体C接触时，控制电路中的灯L会被。（2）如图乙所示为不同长度的黄铜片和康铜片升高相同温度后的长度变化情况。小明欲用这两种金属来制作双金属片AB，则金属片B应选择两种材料中的。（3）小明想适当降低自动保温器的设定温度，下列方法可行的是。A滑动变阻器滑片右移 B.增加线圈匝数C.导体C适当靠近双金属片 D.增大控制电路电压10．（2023春•瑞安市月考）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出的结论是：。（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大。（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出两种方法）。11．（2023春•上城区校级期中）小萌想利用电磁继电器制作一个体重报警装置，想要达到的效果是当体重超过一定值以后电铃会响，反之则显示绿灯。（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而。（填“增大”或“减小”）（2）根据要求请将答题纸上的图乙工作电路连接完整。（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下，电铃发出声响。如果此时滑动变阻器接入电阻为800Ω，则站在力敏电阻上的学生质量至少是多少千克？（4）如果要设计更大体重的学生站在力敏电阻R0上才会使电铃发出声响，请你写出两种可行的办法：。12．（2023春•永嘉县期中）【项目背景】2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利用项目——水嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图，某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电动发电机”的功能转化电路，并制定如下评价量表。评价指标优秀合格待改进指标一电路能随时控制实现抽水和发电功能电路只能实现抽水或发电功的电路不能实现抽水和发电功能指标二能实现远距离、低电压控制，安全方便能实现远距离、低电压控制，操作复杂，存在安全隐患不能实现远距离、低电压控制（1）【方案设计】完善如图的电路连接，要求：当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2供电下实现抽水功能：当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。（2）【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，其中R0为定值电阻，线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝4V，U2＝220V。则需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程）（3）【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控制需要人为操作，请你提出一种解决方法。。考点二．电磁铁的特点及应用13．（2023春•瑞安市校级期中）校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（）A． B． C． D．14．（2023春•鄞州区期末）科创小组为仓库的制冷系统设计的自动启动装置的简化电路图如图所示，其中R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电磁铁的线圈电阻不计，控制电路的电源电压调为U0＝6V。闭合开关S，滑动变阻器处于最大阻值，当温度达到28℃时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，制冷系统启动。以下关于该制冷系统工作原理的说法中错误的是（）温度/℃22252831343740阻值/Ω620600580560540520500A．电磁铁的应用原理是电流的磁效应 B．控制开关S闭合时，接线柱b应与c相连 C．制冷系统启动时，控制电路中的电流为0.1A D．若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，则控制电路中电源电压最小为5.8V15．（2023春•金东区月考）如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法不正确的是（）A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．温度升高至78℃时，电铃报警 C．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低 D．电铃工作时，电磁铁a端为N极专题提升Ⅰ电磁铁及其应用知识点一、电磁铁（1）定义：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。（2）结构：（3）判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（4）影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少结论①：在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。结论②：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。结论③：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。（5）电磁铁的优点①电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。②电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。③电磁铁的磁性可由电流方向来改变。知识点二、电磁铁的应用电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。电铃工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续的铃声。电磁选矿机工作原理：磁铁矿被吸引，其余杂质不被吸引，分开落入不同的收集装置；磁悬浮列车：利用同名磁极相排斥托起列车，利用磁极间相互作用，使列车前进。知识点三、电磁继电器（1）概念及作用：电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，还可以实现远距离操纵和自动控制。（2）工作原理：电磁继电器的结构如图所示，它由电磁铁A、衔铁B、弹簧C和触点D组成。当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。（3）应用①水位自动报警装置：工作原理——水位没有到达金属块A时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常；当水位到达金属块A时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示水位不正常。②温度自动报警装置：工作原理——温度升高时，水银面上升，当水银面上升到与金属丝接触时，电磁铁线圈中有电流通过，产生磁性吸引衔铁，工作电路就形成了一个回路，电铃就响起来了。考点一．电磁继电器的特点和应用1．（2023秋•临海市校级月考）小明在商场发现，电梯上没乘客时运行较慢，当有乘客站在电梯上时电梯运行又快了起来。小明根据所学的知识，画了如图所示电磁控制电路（R是一个压敏电阻）来解释。以下关于这个电路分析，正确的是（）A．压敏电阻R的阻值在受压时阻值变大 B．根据此控制电路，电梯上没乘客时电梯停止运行 C．电梯上没有站乘客时，继电器的电磁铁磁性较弱 D．电梯上有乘客时，继电器的电磁铁上端为N极【解答】解：A、当有乘客站在电梯上时，压力变大，电梯转速变快，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，电路中的电流变大，控制电路中的总电阻变小，压敏电阻的阻值变小，故A错误；B、电梯上没乘客时，电动机仍然是接入电路中的，运行较慢，但不会停止，故B错误；C、电梯上没有站乘客时，压敏电阻的阻值较大，控制电路的总电阻较大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流较小，则继电器的电磁铁磁性较弱，故C正确；D、如图，控制电路中的电流从电磁铁的上端进入，根据安培定则可以判断电磁铁的下端是N极，上端是S极，故D错误。故选：C。2．（2023春•嵊州市期中）如图所示是某同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应该在A和B之间 B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最低浓度比设定值低 D．为使检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移【解答】解：AB、当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故AB错误；C、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故C错误；D、在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知I=UR1+R故选：D。3．（2023春•东阳市校级期中）如图所示为学校科技兴趣小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图，水银属于导体，下列叙述正确的是（）A．当温度低于90℃时，电铃响，绿灯亮 B．当温度达到90℃时，电铃响，红灯亮 C．当温度低于90℃时，电铃响，红灯亮 D．当温度达到90℃时，电铃不响，绿灯亮【解答】解：AC、如图，当温度低于90℃时，左边的控制电路没有接通，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，中间的动触点和上面的静触点接通，绿灯和电源构成通路，绿灯亮，故AC错误。BD、当温度达到90℃时，左边的控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，中间的动触点和下面的静触点接通，红灯和电铃与电源构成通路，红灯亮电铃响，故B正确，D错误。故选：B。4．（2023春•慈溪市期末）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高 D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移【解答】解：A、电铃应接在B和D之间，因为当CO浓度增大时，R1变小，电流变大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，工作电路中的BD开始工作，即电铃响，故A错误；B、当CO浓度升高，R1变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误；C、用久后，电源电压U1会减小，导致电路中的电流变小，所以当CO浓度变得更大时，电流才会使电磁铁将衔铁吸下，所以报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；D、为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移，这样会使变阻器阻值变小，电流变大，故D错误。故选：C。5．（2023春•诸暨市月考）如图是小敏设计的汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。已知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法不正确的是（）A．电铃应接在C和D之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性增强 C．若U1减小，报警时CO最小浓度比原设定值高 D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移【解答】解：AB、当CO浓度升高，气敏电阻R1阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，则控制电流电流增大，电磁铁磁性增强；当CO浓度高干某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在C、D之间，故AB正确；C、若U1减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；D、在CO浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知，I═UR气+故选：D。6．（2023春•义乌市月考）如图所示，为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则下列说法正确的一组是（）选项ABCD衔铁P被吸合下时，恒温箱内的温度变化情况升高降低降低升高恒温箱内的加热器应接到A、B端A、B端C、D端C、D端A．A B．B C．C D．D【解答】解：（1）当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下。要想使衔铁P被吸合下时，恒温箱内的温度应该是升高的；（2）恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。综上所述，只有A符合要求。故选：A。7．（2023春•常山县校级月考）科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。（1）电能的用途具有划时代的意义，但要注意用电安全。一般情况下，在伏以下的电压是安全的。（2）电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路，a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时，指示灯亮：当低压控制电路闭合时，电动机工作。则a处接的是（选填“指示灯”或“电动机”）。【解答】解：（1）如果我们发现有人发生触电事故，应先切断电源。一般情况下，在36V以下的电压是安全的。（2）当低压控制电路断开时，衔铁与上触点连接，a路工作，而此时指示灯亮，说明a处是指示灯。故答案为：（1）36；（2）指示灯。8．（2023•海曙区校级三模）小宁设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器电铃发声报警。一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作不可行的是（填字母）。A．把变阻器R0的滑片适当左移 B．把电源1的电压适当增大C．把弹簧AB的A端适当左移 D．把电磁铁线圈匝数适当增多【解答】解：由乙图可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小；观察甲图发现，衔铁和弹簧的部分实际上是一个杠杆，电磁铁的吸引力为动力，弹簧的拉力为阻力；要适当调高报警器的限载重量（即压敏电阻受到的压力增大），由图乙可知压敏电阻的阻值减小，在变阻器R0接入阻值不变时，总电阻减小，控制电路中电流增大，则电磁铁对衔铁的吸引力增大；要让衔铁不那么容易被吸下来，由杠杆平衡条件可知，应增大左端的拉力，所以可以增大弹簧的长度，即把弹簧AB的A端适当左移；把电磁铁线圈匝数适当增多，电磁铁的磁性增大，电磁铁对衔铁的吸引力增大；故AC可知，BD不可行。故答案为：BD。9．（2023春•义乌市校级月考）在“制作自动保温器”的项目化活动中，小明设计了如图甲所示自动保温电路图。其工作原理为：当工作电路接通电源，处于保温器内的电热丝工作，双金属片AB受热逐渐向一侧弯曲；当保温器内温度达到设定值时，双金属片（阻值忽略不计）与导体C接触，控制电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开，电热丝停止加热。温度降低到一定值后，双金属片与C脱离，电热丝重新加热。（空白柱为康铜阴影柱为黄铜）（1）当双金属片与导体C接触时，控制电路中的灯L会被。（2）如图乙所示为不同长度的黄铜片和康铜片升高相同温度后的长度变化情况。小明欲用这两种金属来制作双金属片AB，则金属片B应选择两种材料中的。（3）小明想适当降低自动保温器的设定温度，下列方法可行的是。A滑动变阻器滑片右移 B.增加线圈匝数C.导体C适当靠近双金属片 D.增大控制电路电压【解答】解：（1）当双金属片与导体C不接触时，灯泡、电磁铁、滑动变阻器串联接入电路中，此时通过灯泡有电流，灯泡会发光；当双金属片与导体C接触时，灯泡的两端被导线相连，灯泡被短路，不发光，所以灯泡的亮度会变暗；（2）由图可知，1m长的康铜膨胀后变为1.19m，则2m长的康铜膨胀后变为2.38m；2m长的黄铜膨胀后变为2.3m，由此可知，同样长度的黄铜和康铜升高相同温度时，康铜膨胀的长度要大，双金属片在相同受热情况下往黄铜方向弯曲，为了使金属片向左弯曲，所以黄铜在左边，即B的材料为康铜；（3）要想降低自动保温器的设定温度，则需要电热丝工作更短的时间，此时需要增大通过电磁铁的电流或使电磁铁的磁性增强；A、滑动变阻器滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，电路中的电流变小，故A错误；B、电磁铁磁性的大小与线圈的匝数、电流的大小有关，所以可以增加电磁铁线圈匝数，故B正确；C、将导体C适当靠近双金属片，当双金属片的温度较低时能与C接通，可降低自动保温器的设定温度，故C正确；D、增大控制电路的电压，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流会变大，故D正确。故选：BCD。故答案为：（1）短路；（2）康铜；（3）BCD。10．（2023春•瑞安市月考）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出的结论是：。（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大。（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出两种方法）。【解答】解：（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；（2）有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示：；（3）小朋友的重力，即对电梯的压力为：F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N；由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为：R0＝600Ω；衔铁被吸下的电流为：I＝20mA＝0.02A；根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：R=UI=根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为：R1＝R﹣R0＝1200Ω﹣600Ω＝600Ω；（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压。故答案为：（1）力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；（2）如上图；（3）600Ω；（4）①滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压。11．（2023春•上城区校级期中）小萌想利用电磁继电器制作一个体重报警装置，想要达到的效果是当体重超过一定值以后电铃会响，反之则显示绿灯。（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而。（填“增大”或“减小”）（2）根据要求请将答题纸上的图乙工作电路连接完整。（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下，电铃发出声响。如果此时滑动变阻器接入电阻为800Ω，则站在力敏电阻上的学生质量至少是多少千克？（4）如果要设计更大体重的学生站在力敏电阻R0上才会使电铃发出声响，请你写出两种可行的办法：。【解答】解：（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；（2）体重超过一定值以后，则力敏电阻受到的压力大阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，工作电路中的电铃会响；体重正常时，则力敏电阻受到压力小阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起，显示绿灯；工作电路中两个用电器不会互相影响，是并联电路，电路连接如图所示：；（3）衔铁被吸下的电流为：I＝20mA＝0.02A；根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：R=UI=此时滑动变阻器接入电阻为R1＝800Ω，根据串联电路的电阻关系可知，力敏电阻的阻值为：R0＝R﹣R1＝1200Ω﹣800Ω＝400Ω，由图甲可知，此时力敏电阻的受到的压力：F＝600N，则中学生的质量：m=G（4）要设计更大体重的学生站在力敏电阻R0上才会使电铃发出声响，重力变大，则对力敏电阻的压力变大，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要减小电路中的电流，故采取的方法是：①当电源电压不变时，可增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑动变阻器R1接的滑片向右移动；②当滑动变阻器接入电路的阻值不变时，可减小电源电压。答：（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而减小；（2）电路连接见解答图；（3）站在力敏电阻上的学生质量至少是60kg；（4）如果要设计更大体重的学生站在力敏电阻R0上才会使电铃发出声响，请你写出两种可行的办法：①当电源电压不变时，可增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑动变阻器R1接的滑片向右移动；②当滑动变阻器接入电路的阻值不变时，可减小电源电压。12．（2023春•永嘉县期中）【项目背景】2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利用项目——水嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图，某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电动发电机”的功能转化电路，并制定如下评价量表。评价指标优秀合格待改进指标一电路能随时控制实现抽水和发电功能电路只能实现抽水或发电功的电路不能实现抽水和发电功能指标二能实现远距离、低电压控制，安全方便能实现远距离、低电压控制，操作复杂，存在安全隐患不能实现远距离、低电压控制（1）【方案设计】完善如图的电路连接，要求：当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2供电下实现抽水功能：当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。（2）【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，其中R0为定值电阻，线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝4V，U2＝220V。则需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程）（3）【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控制需要人为操作，请你提出一种解决方法。。【解答】解：（1）当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2供电下实现抽水功能：当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源，连接的电路图如下：；（2）控制电路R0和线圈串联，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁，即最小电流为0.04A，已知电源电压U1＝4V，电路中的总电阻R总=U1I=4V0.04A=100Ω，串联电路总电阻等于各电阻之和故定值电阻R0＝R总﹣R线圈＝100Ω﹣10Ω（3）要实现白天黑夜的自动切换，需使用传感器制成的开关，可以将控制电路中的开关换成光控开关。答：（1）答案见上图；（2）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；（3）将控制电路中的开关换成光控开关。考点二．电磁铁的特点及应用13．（2023春•瑞安市校级期中）校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要