第十六章 《電磁鐵與自動(dòng)控制》單元檢測(cè)解析版

第十六章《電磁鐵與自動(dòng)控制》單元測(cè)試試卷滿分：100分時(shí)間：90分鐘題型選擇題填空題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題題號(hào)1-78-1415-1718-20分值21303217一、單選題（每小題3分，共21分）1．人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國(guó)宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載，如圖所示，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場(chǎng)獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖中是它靜止時(shí)的指向。下列判斷正確的是（）A．魚形鐵不能被磁體吸引 B．指南魚周圍存在磁感線C．指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N” D．指南魚的腹部磁性最強(qiáng)【答案】C【解析】A．鐵片燒紅后，達(dá)到特定溫度，蘸水淬火后，在地磁場(chǎng)作用下，內(nèi)部的分子排列有方向性，獲得磁性，即磁化，魚形鐵被磁化后能被磁體吸引，故A錯(cuò)誤；B．磁體周圍存在磁場(chǎng)，故指南魚被磁化后周圍存在磁場(chǎng)；磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而畫的一些線，磁感線實(shí)際并不存在，故B錯(cuò)誤；C．將做好的指南魚放入水盆中，根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，指南魚的N極指向地磁場(chǎng)的南極，即地理的北極，即指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N”，故C正確；D．磁體的磁極磁性最強(qiáng)，指南魚的魚頭與魚尾磁性最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選C。2．物理學(xué)是美的，許多物理現(xiàn)象都具有對(duì)稱美、平衡美和曲線美。下列優(yōu)美的曲線中，用磁感線描述磁體外部磁場(chǎng)正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】A．磁感線是為了描述空間磁場(chǎng)假想的一些閉合曲線，在磁體的外部磁感線是從磁體的N極出來(lái)回到S極的，故A正確；B．U形磁體周圍磁感線一樣是從N極出來(lái)回到S極，圖中磁感線方向畫反了，故B錯(cuò)誤；CD．對(duì)于相互靠近的兩個(gè)磁極，如果是異名磁極，磁感線是從N極出來(lái)進(jìn)入S極的，箭頭指向S極，故CD錯(cuò)誤。故選A。3．如圖所示，在電磁鐵的正上方用彈簧掛著一根條形磁鐵，閉合開關(guān)S，待條形磁鐵靜止后，再將滑片P從端向端移動(dòng)的過程中，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（

）A．電流表示數(shù)變大，燈L變亮，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)B．電流表示數(shù)變大，燈L變亮，彈簧的長(zhǎng)度變短C．電流表示數(shù)變小，燈L變暗，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)D．電流表示數(shù)變小，燈L變暗，彈簧的長(zhǎng)度變短【答案】B【解析】CD．將滑片P從端向端移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，總電阻變小，電路中的電流變大，燈L變亮，故CD錯(cuò)誤；AB．將滑片P從端向端移動(dòng)的過程中，電流變大，燈泡變亮，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，根據(jù)安培定則，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指的方向?yàn)镹極，故下端為N極，上端為S極，根據(jù)同名磁極相互排斥，由于斥力增強(qiáng)，則彈簧變短，故A錯(cuò)誤，B正確。故選B。4．如圖所示，閉合電磁鐵開關(guān)S，條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是（）A．條形磁鐵受到電磁鐵對(duì)其向左的作用力B．條形磁鐵受到桌面對(duì)其向左的摩擦力C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，條形磁鐵受到的摩擦力不變D．若只改變電源的正負(fù)極，條形磁鐵受到的摩擦力變大【答案】A【解析】A．由安培定則得，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向電磁鐵右端為N極，左側(cè)為S極，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵受到電磁鐵對(duì)其向左的作用力，故A正確；B．條形磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面對(duì)條形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)酰懦饬ψ冃?，摩擦力和排斥力是一?duì)平衡力，大小相等，所以摩擦力變小，故C錯(cuò)誤；D．若只改變電源的正負(fù)極，電流的方向改變，大小不變，則電磁鐵的磁性不變，條形磁體受到電磁鐵的吸引力大小等于原來(lái)的排斥力大小，此時(shí)吸引力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，則摩擦力不變，故D錯(cuò)誤。故選A。5．如圖所示，是某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電磁鎖原理圖。閉合開關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)，使靜止在水平桌面的條形磁體滑動(dòng)，打開門鎖。下列說法正確的是（）A．通電后電磁鐵a端為S極B．滑片向左移動(dòng)的過程中電磁鐵的磁性增強(qiáng)C．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到向左的摩擦力D．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到的摩擦力變小【答案】B【解析】A．由圖中可知，通電后電流從電磁鐵的b端流入，由安培定則可知，電磁鐵的a端為N極，故A錯(cuò)誤；B．滑片向左移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小，故電路中電流變大，則電磁鐵的磁性增強(qiáng)，故B正確；C．因條形磁鐵的b端為S極，故由異名磁極相互吸引可知，條形磁體會(huì)受到向左的磁力作用而向左滑動(dòng)，故條形在滑動(dòng)過程中受到桌面向右的摩擦力，故C錯(cuò)誤；D．條形磁體在滑動(dòng)過程中，在豎直方向上處于受力平衡狀態(tài)，條形磁鐵與桌面之間的壓力和粗糙程度不變，故條形磁體在滑動(dòng)過程中受到的摩擦力不變，故D錯(cuò)誤。故選B。6．如圖所示，是巨磁電阻特性原理的示意圖，其中GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而急劇減小。閉合開關(guān)S1、S2，下列說法正確的是（）A．電磁鐵的右端為N極B．當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)C．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，巨磁電阻的阻值增大D．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，指示燈變亮【答案】D【解析】A．閉合開關(guān)S1，電流從電磁鐵的右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知電磁鐵左端為N極，右端為S極，故A錯(cuò)誤；BCD．閉合開關(guān)S1、S2，滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變大，電壓一定，由可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱；滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，由題可知，巨磁電阻的阻值減小，電壓一定，由可知，電流變大，由P=UI可知，指示燈的實(shí)際功率變大，所以指示燈變亮，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)注水的儲(chǔ)水池。如圖是它的簡(jiǎn)化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，當(dāng)池中水位上升到一定高度時(shí)，觸點(diǎn)分離，工作電路斷開，注水裝置自動(dòng)停止注水，當(dāng)池中水位下降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)連接，工作電路接通，注水裝置自動(dòng)開始注水。下列分析正確的是（）A．水位上升時(shí)，電磁鐵磁性變?nèi)?B．水位上升時(shí)，通過R0電流變小C．水位下降時(shí)，R0的電功率變大 D．水位下降時(shí)，RN的阻值會(huì)變大【答案】D【解析】AB．水位上升時(shí)，向池中注水，觸點(diǎn)接觸，當(dāng)注滿水時(shí)，觸點(diǎn)分離，說明RN電阻逐漸減小，電流變大，磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引到下面，故AB錯(cuò)誤；CD．水位下降時(shí)，需要注水，觸點(diǎn)接觸，電磁鐵磁性減弱，故RN的阻值會(huì)變大，電流變小，根據(jù)P=I2R可知，R0的電功率變小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、填空題（每空2分，共30分）8．小磁針靜止時(shí)N極會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向地球的（選填“北”或“南”）方，因?yàn)榈厍虮旧砭拖喈?dāng)于一個(gè)巨大的磁體，它的形狀跟的磁場(chǎng)相似，如圖所示，是描繪某一磁體周圍磁場(chǎng)的部分磁感線，若在b點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，則小磁針靜止時(shí)，其N極指向（選填“P”或“Q”）?【答案】北條形磁體Q【解析】[1][2]地球相當(dāng)于一個(gè)巨大的條形磁體，其N極在地理的南極附近，S極在地理的北極附近。據(jù)：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知，小磁針的N極在靜止時(shí)指向地球的北方。[3]物理學(xué)中規(guī)定，磁場(chǎng)中自由小磁針靜止時(shí)N極所指方向?yàn)榇艌?chǎng)方向，而磁感線的方向表示磁場(chǎng)方向；由圖示知，磁體周圍的磁場(chǎng)方向在b點(diǎn)指向Q，所以小磁針的N極指向Q。9．如圖所示，a、b分別為兩個(gè)條形磁體的某一端磁極，根據(jù)圖中磁感線的分布，可以判斷a、b為（“同名”或“異名”）磁極，其中a為極（填寫字母）?！敬鸢浮慨惷鸑【解析】[1]同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，磁感應(yīng)線由a指向b，相互吸引，因此是異名磁極。[2]磁感線總是從磁體的N極發(fā)出，最后到S極，因此a是N極。10．如圖是研究巨磁電阻（GMR電阻在磁場(chǎng)中急劇減?。┨匦缘脑硎疽鈭D，閉合開關(guān)S1、S2后，電磁鐵右端為極，滑片P向左滑動(dòng)過程中，指示燈明顯變（選填“亮”或“暗”）。【答案】S亮【解析】[1]根據(jù)右手螺旋定則，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指為N極，故電磁鐵的右端為S極。[2]滑片P向左滑動(dòng)過程中，電阻變小，電流變大，磁性變強(qiáng)，GMR電阻變小，總電阻變小，電流變大，故燈泡變亮。11．如圖所示，開關(guān)S閉合，根據(jù)通電螺線管周圍的磁感線分布判斷直流電源的左端為（選填“正極”或“負(fù)極”），彈簧測(cè)力計(jì)吊著銅塊在通電螺線管的上方從右端水平勻速運(yùn)動(dòng)到左端的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（選填“先變小后變大”“一直不變”或“先變大后變小”）?！敬鸢浮控?fù)極一直不變【解析】[1]由圖中可知，磁感線從通電螺線管的左端出發(fā)，回到右端，故可知通電螺線管的左端為N極，故由安培定則可知，電流從通電螺線管的右端流入，則直流電源的左端為負(fù)極。[2]因電磁鐵對(duì)銅塊沒有磁力的作用，故彈簧測(cè)力計(jì)吊著銅塊在通電螺線管的上方從右端水平勻速運(yùn)動(dòng)到左端的過程中，由二力平衡可得，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)銅塊的拉力始終等于銅塊的重力不變，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一直不變。12．如圖是小軍設(shè)計(jì)的短跑比賽“搶跑判斷器”。運(yùn)動(dòng)員蹲在起跑器上后，工作人員閉合開關(guān)S1，S2，發(fā)令指示燈亮，運(yùn)動(dòng)員搶跑后，R0所受壓力變小，電阻變小，電磁鐵的磁性（填“增強(qiáng)”或“減弱”），將吸下，搶跑指示燈（填“L1”或“L2”）亮，判定運(yùn)動(dòng)員搶跑?！敬鸢浮吭鰪?qiáng)銜鐵L2【解析】[1][2][3]由圖知，工作人員閉合開關(guān)S1，S2，左側(cè)電路接通，但壓敏電阻阻值較大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流很小，通過電磁鐵的磁性很弱，不會(huì)將銜鐵吸下來(lái)，右側(cè)電路發(fā)令指示燈L1接通，運(yùn)動(dòng)員搶跑后，R0所受壓力變小，阻值變小，電路中的電流變大，則通過電磁鐵的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，將上方的銜鐵吸下，此時(shí)，發(fā)令指示燈L1熄滅，搶跑指示燈L2接通，故L2亮，可判定運(yùn)動(dòng)員搶跑。13．小英看到某小區(qū)車庫(kù)積水造成大量財(cái)產(chǎn)損失的新聞后，設(shè)計(jì)了如圖所示的車庫(kù)積水自動(dòng)報(bào)警器，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，車庫(kù)沒有積水時(shí)，LED燈亮；車庫(kù)有積水時(shí)，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，具有性，把銜鐵吸下，電鈴發(fā)出聲音。電鈴應(yīng)該安裝在圖中的位置。【答案】磁B【解析】[1][2]車庫(kù)沒有積水時(shí)，電磁鐵不具有磁性，不會(huì)吸引銜鐵，LED燈亮，說明A為L(zhǎng)ED燈；車庫(kù)有積水時(shí)，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，電磁鐵會(huì)具有磁性，能吸引銜鐵，使得B的電路接通，電鈴發(fā)出聲音，所以電鈴應(yīng)安裝在圖中的B位置。14．將小磁針放置在通電螺線管右側(cè)，小磁針靜止時(shí)，其極的指向如圖所示。由此可知電流是從（選填“A”或“B”）端流入螺線管的?！敬鸢浮緽【解析】小磁針左端為N極，根據(jù)磁極間的相互作用可知，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故該螺線管右端為S極，螺線管的左端為N極，根據(jù)安培定則，右手大拇指的方向?yàn)镹極的指向，四指的方向即為電流的方向，故電流從B端流入。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共32分）15．探究磁體與通電螺線管周圍的磁場(chǎng)：(1)小明用小磁針探究磁體周圍磁場(chǎng)如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小磁針先后放在條形磁體周圍不同位置處，記錄小磁針在各處?kù)o止時(shí)N極的指向。通過實(shí)驗(yàn)可知，磁場(chǎng)具有方向，磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一般（選填“相同”或“不同”）；(2)小紅用鐵屑探究磁體周圍的磁場(chǎng)如圖2所示①將玻璃板平放在磁體上，并在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。輕敲玻璃板的目的是，鐵屑在磁場(chǎng)中被成一個(gè)個(gè)小磁針，從而在磁場(chǎng)中有序地排列起來(lái)；②再在玻璃板上放一些小磁針，記錄這些小磁針靜止時(shí)N極的指向；③人們仿照鐵屑在磁場(chǎng)中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來(lái)形象地描述磁場(chǎng)，物理學(xué)中把這樣的曲線叫作；④實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是?！敬鸢浮坎煌瑴p小摩擦力的影響磁化磁感線顯示磁場(chǎng)的方向【解析】(1)[1]磁場(chǎng)中各點(diǎn)自由小磁針的N極指向一般不同，表明磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一般不同。(2)①[2]輕敲玻璃板的目的是減小摩擦力的影響，使鐵屑可以自由移動(dòng)。[3]鐵屑是磁性材料，在磁場(chǎng)中被磁化，具有磁性。③[4]物理學(xué)中，用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的帶箭頭的曲線叫做磁感線。④[5]實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是通過它在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)到不同位置來(lái)顯示磁場(chǎng)的方向。16．電與磁之間存在著相互聯(lián)系，彰顯物理現(xiàn)象的對(duì)稱、統(tǒng)一之美。（1）如圖1所示，小雨利用干電池、導(dǎo)線和小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；①通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電后小磁針復(fù)位。實(shí)驗(yàn)表明；②若把圖甲中的小磁針換成直導(dǎo)線并通電。推測(cè)：兩條通電導(dǎo)線之間（填“有”或“沒有”）相互作用力，依據(jù)是（填字母）；A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B．磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（2）小雨又將直導(dǎo)線繞成螺線管形狀，在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，如圖2所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通電螺線管外部的磁場(chǎng)與的磁場(chǎng)一樣；（3）在螺線管中插入軟鐵棒，制成電磁鐵。下列設(shè)備中沒有用到電磁鐵的是（填字母）。A．大型發(fā)電機(jī)

B．電磁起重機(jī)

C．電爐【答案】通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)有B條形磁體C【解析】（1）①[1]通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電后小磁針復(fù)位。實(shí)驗(yàn)表明表明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。②[2][3]由于通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，故若把圖甲中的小磁針換成直導(dǎo)線并通電，兩條通電導(dǎo)線之間有相互作用力。故選B。（2）[4]通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，畫出通電螺線管的磁感線，根據(jù)通電螺線管的磁感線分布形狀可知，通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體外部的磁場(chǎng)一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極。（3）[5]電爐是完全的發(fā)熱裝置，而發(fā)電機(jī)和電磁起重機(jī)均需要電磁鐵產(chǎn)生磁性進(jìn)行工作。故選C。17．小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V

44W”的燈泡L，天暗時(shí)燈自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r燈自動(dòng)熄滅?？刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V，定值電阻R為200Ω。在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E（光照強(qiáng)度E的單位為lx，光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大）之間存在一定關(guān)系，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)。試問：光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024（1）隨著光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值（選填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被（選填“吸下”或“釋放”），照明系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）兩盞燈均正常發(fā)光時(shí)，工作電路中的總電流是多少？()（3）照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為多少？()此時(shí)光照強(qiáng)度為多少？()【答案】增大減弱釋放0.4A100Ω1.2lx【解析】（1）[1]由表格信息可知，關(guān)照強(qiáng)度由5.0lx減小到1.0lx時(shí)，光敏電阻的阻值從24Ω增大到120Ω，說明隨著光照強(qiáng)度的減小，光敏電阻的阻值增大。[2][3]影響電磁鐵磁性的因素有：電流大小和線圈匝數(shù)。由題意可知，光敏電阻阻值變大時(shí)，電路中的電流變小，在線圈匝數(shù)不變時(shí)，磁性減弱。當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被釋放，此時(shí)工作電路接通，照明系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）[4]由工作電路電路圖可知，倆個(gè)同規(guī)格的燈泡并聯(lián)在220V電壓上，則電路中的總電流為（3）[5][6]照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，通過線圈的電流為0.02A，則此時(shí)控制電路的總電阻為則由表格信息可知，光敏電阻的阻值和光照強(qiáng)度的乘積是一個(gè)定值，即120Ω?lx。所以光敏電阻的阻值和光照強(qiáng)度成反比，則當(dāng)光敏電阻阻值為100Ω時(shí)，光照強(qiáng)度為四、計(jì)算題（18題5分，19題6分，20題6分，共17分）18．如圖甲所示，是一種電加熱恒溫箱的簡(jiǎn)化工作原理電路圖。工作電路由電壓U0=220V的電源和阻值為R0=88Ω的電熱絲組成?？刂齐娐肥怯呻妷篣1=7.5V的電源、開關(guān)、電磁繼電器（線圈電阻不計(jì)）、電阻箱R1（可取值范圍為0～120Ω）和熱敏電阻Rt組成的，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)控制電路的電流達(dá)到50mA時(shí)，銜鐵才吸合，從而切斷右邊工作電路，停止加熱。求：(1)工作電路中電熱絲R0工作時(shí)的電流；(2)電熱絲R0工作5min產(chǎn)生的熱量；(3)如果恒溫箱的溫度設(shè)定為60°C，則電阻箱R1應(yīng)取多大阻值；(4)該恒溫箱可設(shè)定的最高溫度是多少°C。【答案】(1)2.5A；(2)；(3)70Ω；(4)150°C【解析】(1)根據(jù)計(jì)算工作電路中電熱絲R0工作時(shí)的電流為(2)工作電路工作5min產(chǎn)生的熱量為(3)如果恒溫箱的溫度設(shè)定為60°C，由圖乙知，此時(shí)熱敏電阻的阻值為80Ω，則由可得控制電路的總電阻為則電阻箱R1的阻值為(4)因?yàn)殡姶爬^電器的吸合電流一定，吸合時(shí)總電阻一定，所以當(dāng)電阻箱的電阻最大時(shí)，熱敏電阻的阻值最小，此時(shí)設(shè)定溫度最高,可得熱敏電阻最小為由圖乙得，熱敏電阻為30Ω時(shí)，設(shè)定最高溫度為150°C。答：(1)工作電路中電熱絲R0工作時(shí)的電流是2.5A；(2)電熱絲R0工作5min產(chǎn)生的熱量是；(3)如果恒溫箱的溫度設(shè)定為60°C，則電阻箱R1應(yīng)取阻值70Ω；(4)該恒溫箱可設(shè)定的最高溫度是150°C。19．如圖是一款利用電磁繼電器設(shè)定不同出水溫度的電熱飲水機(jī)原理示意圖。工作電路中，電源電壓恒為220V，R是加熱電阻絲，阻值為48.4Ω?？刂齐娐分?，電源電壓恒為3V，電磁鐵線圈電阻R線為5Ω，Rt是熱敏電阻，其阻值與溫度的關(guān)系式為Rt=5+0.5t（其中Rt單位是Ω，t的單位是℃），R0是用來(lái)設(shè)定不同出水溫度的滑動(dòng)變阻器。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于或等于10mA時(shí)，銜鐵片會(huì)彈起，觸點(diǎn)分離，飲水器停止加熱。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg?℃)】（1）若將滑動(dòng)變阻器R0的阻值調(diào)為250Ω時(shí)，飲水機(jī)能將水加熱到的最高溫度是多少？（2）飲水機(jī)內(nèi)裝有1000mL，初溫為20℃的水，將其加熱到100℃，用時(shí)7min，則水吸收的熱量是多少？（3）上述加熱過程中，該飲水機(jī)工作電路的加熱效率是多少？【答案】（1）90℃；（2）3.36×105J；（3）80%【解析】解：（1）飲水機(jī)將水加熱到最高溫度時(shí)，銜鐵會(huì)彈起，觸點(diǎn)分離，此時(shí)控制電路的電流為I=10mA=0.01A此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0兩端的電壓U0=IR0=0.01A×250Ω=2.5V熱敏電阻Rt兩端的電壓Ut=U-U0=3V-2.5V=0.5V熱敏電阻的阻值據(jù)Rt=5+0.5t知，水能加熱到的最高溫度（2）飲水機(jī)中水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3=1kg水吸收的熱量Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100-20)℃=3.36×105J（3）上述加熱過程中，飲水機(jī)消耗的電能飲水機(jī)工作電路的加熱效率答：（1）若將滑動(dòng)變阻器R0的阻值設(shè)為250Ω，飲水機(jī)能將水加熱到的最高溫度是90℃；（2）水吸收的熱量是3.36