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10.某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理简化示意图如图20.3-9所示。当室内温度低于$25\ \mathrm{℃}$时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；温控开关断开，绿灯亮，表示温度已经达到$25\ \mathrm{℃}$。请根据以上要求，用笔画线表示导线，将电路连接完整。
图20.3-9
图20.3-9
答案
10.
解析
【分析】
要完成该温度自动控制器的电路连接，需结合电磁继电器的工作原理分析：控制电路的通断决定电磁铁有无磁性，进而控制衔铁的位置，最终控制工作电路的用电器状态。题目要求：温度低于25℃时，温控开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，此时加热电阻工作、绿灯不亮；温度达到25℃时，温控开关断开，电磁铁无磁性，衔铁复位，此时绿灯亮、加热电阻不工作。需按上述逻辑连接工作电路，使衔铁位置变化对应不同用电器的工作状态。
【解析】
1. 梳理电磁继电器的工作逻辑：
控制电路：温控开关闭合→电磁铁有磁性→衔铁被吸下；温控开关断开→电磁铁无磁性→衔铁在弹簧作用下复位。
2. 连接工作电路：
衔铁被吸下（温控开关闭合，温度低）：接通加热电阻的电路，将电源一端与衔铁动触点连接，衔铁下静触点与加热电阻一端连接，加热电阻另一端接电源另一端，形成加热电阻通路，此时动触点与上静触点断开，绿灯不工作。
衔铁复位（温控开关断开，温度达25℃）：接通绿灯的电路，将衔铁上静触点与绿灯一端连接，绿灯另一端接电源另一端，形成绿灯通路，此时动触点与下静触点断开，加热电阻不工作。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在温度自动控制中的应用，核心是理解控制电路与工作电路的联动逻辑，需结合衔铁位置变化对应用电器的工作状态完成电路连接，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要完成该温度自动控制器的电路连接，需结合电磁继电器的工作原理分析：控制电路的通断决定电磁铁有无磁性，进而控制衔铁的位置，最终控制工作电路的用电器状态。题目要求：温度低于25℃时，温控开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，此时加热电阻工作、绿灯不亮；温度达到25℃时，温控开关断开，电磁铁无磁性，衔铁复位，此时绿灯亮、加热电阻不工作。需按上述逻辑连接工作电路，使衔铁位置变化对应不同用电器的工作状态。
【解析】
1. 梳理电磁继电器的工作逻辑：
控制电路：温控开关闭合→电磁铁有磁性→衔铁被吸下；温控开关断开→电磁铁无磁性→衔铁在弹簧作用下复位。
2. 连接工作电路：
衔铁被吸下（温控开关闭合，温度低）：接通加热电阻的电路，将电源一端与衔铁动触点连接，衔铁下静触点与加热电阻一端连接，加热电阻另一端接电源另一端，形成加热电阻通路，此时动触点与上静触点断开，绿灯不工作。
衔铁复位（温控开关断开，温度达25℃）：接通绿灯的电路，将衔铁上静触点与绿灯一端连接，绿灯另一端接电源另一端，形成绿灯通路，此时动触点与下静触点断开，加热电阻不工作。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在温度自动控制中的应用，核心是理解控制电路与工作电路的联动逻辑，需结合衔铁位置变化对应用电器的工作状态完成电路连接，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
11.为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、大头针、铁钉以及导线为主要器材，进行如图20.3-10所示的简易实验。
图20.3-10
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过
A. 认识电压时，我们可以用水压来类比
B. 用光线来描述光通过的路径
C. 把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
(2)连接好电路，使滑动变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景：接着，移动滑动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景。比较甲和乙两个实验可知，
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是
(4)小明做完实验后又提出了一个新的问题：电磁铁磁性的强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他在(2)的基础上将甲实验线圈中的铁芯去掉，比较甲、乙两个实验吸引大头针的数目。你认为此方案
图20.3-10
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过
吸引大头针的数量
来显示电磁铁磁性的强弱，选项中的实验也用到这种方法的是C
。A. 认识电压时，我们可以用水压来类比
B. 用光线来描述光通过的路径
C. 把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
(2)连接好电路，使滑动变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景：接着，移动滑动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景。比较甲和乙两个实验可知，
甲
实验中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越大
（选填“大”或“小”）磁性越强。(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是
同名磁极相互排斥
。(4)小明做完实验后又提出了一个新的问题：电磁铁磁性的强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他在(2)的基础上将甲实验线圈中的铁芯去掉，比较甲、乙两个实验吸引大头针的数目。你认为此方案
不能
（选填“能”或“不能”）得出结论。理由是甲、乙实验中电流不同,不能得出结论
。答案
11.(1)吸引大头针的数量 C (2)甲 大 (3)同名磁极相互排斥 (4)不能 甲、乙实验中电流不同,不能得出结论
解析
【分析】
本题围绕探究电磁铁磁性强弱的实验展开，需结合转换法、控制变量法及电磁铁的相关性质分析：
1. 对于(1)，电磁铁磁性强弱无法直接观察，通过吸引大头针的数量间接体现，属于转换法，需判断选项中运用转换法的实验；
2. 对于(2)，滑动变阻器阻值变化会改变电路电流，结合甲、乙吸引大头针的数量判断电流大小，进而得出电流对磁性的影响；
3. 对于(3)，大头针被电磁铁磁化，根据磁极间的相互作用分析下端分散的原因；
4. 对于(4)，探究磁性与铁芯有无的关系时，需控制其他变量不变，分析方案是否存在变量不唯一的问题。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱不易直接观察，实验中通过吸引大头针的数量来显示磁性强弱，这种方法是转换法。分析选项：A选项用水压类比电压是类比法；B选项用光线描述光的路径是模型法；C选项通过音叉溅起水花判断音叉振动是转换法，故选C。
(2) 滑动变阻器连入阻值越大，电路中电流越小。甲图中滑动变阻器阻值更大，因此甲实验电流更小；乙图吸引大头针更多，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
(3) 大头针被电磁铁磁化后，下端是同名磁极，根据同名磁极相互排斥，所以下端分散。
(4) 探究电磁铁磁性与铁芯有无的关系时，需控制电流大小相同。该方案中去掉铁芯的同时，未控制电流不变，变量不唯一，因此不能得出结论，理由是甲、乙实验中电流不同，不能得出结论。
【答案】
(1) 吸引大头针的数量；C (2) 甲；大 (3) 同名磁极相互排斥 (4) 不能；甲、乙实验中电流不同，不能得出结论
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；转换法；磁极间的相互作用
【点评】
本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验，涉及转换法、控制变量法的应用，以及电磁铁磁化后的磁极性质，是电磁学的基础实验题，需掌握实验方法和原理。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究电磁铁磁性强弱的实验展开，需结合转换法、控制变量法及电磁铁的相关性质分析：
1. 对于(1)，电磁铁磁性强弱无法直接观察，通过吸引大头针的数量间接体现，属于转换法，需判断选项中运用转换法的实验；
2. 对于(2)，滑动变阻器阻值变化会改变电路电流，结合甲、乙吸引大头针的数量判断电流大小，进而得出电流对磁性的影响；
3. 对于(3)，大头针被电磁铁磁化，根据磁极间的相互作用分析下端分散的原因；
4. 对于(4)，探究磁性与铁芯有无的关系时，需控制其他变量不变，分析方案是否存在变量不唯一的问题。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱不易直接观察，实验中通过吸引大头针的数量来显示磁性强弱，这种方法是转换法。分析选项：A选项用水压类比电压是类比法；B选项用光线描述光的路径是模型法；C选项通过音叉溅起水花判断音叉振动是转换法，故选C。
(2) 滑动变阻器连入阻值越大，电路中电流越小。甲图中滑动变阻器阻值更大，因此甲实验电流更小；乙图吸引大头针更多，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
(3) 大头针被电磁铁磁化后，下端是同名磁极，根据同名磁极相互排斥，所以下端分散。
(4) 探究电磁铁磁性与铁芯有无的关系时，需控制电流大小相同。该方案中去掉铁芯的同时，未控制电流不变，变量不唯一，因此不能得出结论，理由是甲、乙实验中电流不同，不能得出结论。
【答案】
(1) 吸引大头针的数量；C (2) 甲；大 (3) 同名磁极相互排斥 (4) 不能；甲、乙实验中电流不同，不能得出结论
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；转换法；磁极间的相互作用
【点评】
本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验，涉及转换法、控制变量法的应用，以及电磁铁磁化后的磁极性质，是电磁学的基础实验题，需掌握实验方法和原理。
【难度系数】
0.6
