登录
6. (2025·湖南中考)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内，且当温室内温度低于 $20^{\circ}C$ 时启用。其控制电路的电源电压恒定，$R_{0}$ 为变阻器，热敏电阻 $R_{t}$ 的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，$R_{1}$、$R_{2}$ 均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于 $25mA$ 时，衔铁被吸下，与触点 $A$ 分开，接通触点 $B$。通过电磁铁线圈的电流小于或等于 $20mA$ 时，衔铁被弹回，与触点 $B$ 分开，接通触点 $A$。
(1)调好 $R_{0}$ 的阻值，闭合开关 $S_{1}$、$S_{2}$，电磁铁上端磁极为
(2)将控制电路中 $R_{0}$ 阻值调为 $480\Omega$，可使温室内达到允许的最高温度 $30^{\circ}C$，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压。
(3)工作电路要求：高温挡功率需在 $800\sim1200W$ 之间，低温挡功率需在 $100\sim200W$ 之间。已知实验室只有阻值大小为 $20\Omega$、$50\Omega$、$200\Omega$、$300\Omega$ 的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则 $R_{2}$ 应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
(1)调好 $R_{0}$ 的阻值，闭合开关 $S_{1}$、$S_{2}$，电磁铁上端磁极为
N
极；$R_{t}$ 的温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？增强
。(2)将控制电路中 $R_{0}$ 阻值调为 $480\Omega$，可使温室内达到允许的最高温度 $30^{\circ}C$，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压。
(3)工作电路要求：高温挡功率需在 $800\sim1200W$ 之间，低温挡功率需在 $100\sim200W$ 之间。已知实验室只有阻值大小为 $20\Omega$、$50\Omega$、$200\Omega$、$300\Omega$ 的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则 $R_{2}$ 应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
答案
6. (1)N 增强 (2)20 V (3)300 Ω
解析:(1)根据安培定则,电磁铁上方为 N 极.根据图乙$,R_{t}$的电阻随温度的升高而降低,在控制电路中,电源电压不变,电路总电阻变低,则电流变大;通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁性增强.
(2)当室内温度为 30 ℃时,根据图乙可知$R_{t}=320 Ω,$此时衔铁刚好被吸下即I=25 mA=0.025 A,则控制电路的电源电压$U_{电源}=IR_{总}=0.025 A×(480 Ω + 320 Ω)=20 V.$
(3)根据题意,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到 25 mA 时,衔铁被吸下.所以$R_{2}$为低温挡,反之$R_{1}$为高温挡;对于低温挡的功率要求可知$R_{min}=\frac{U^{2}}{P_{max}}=\frac{(220 V)^{2}}{200 W}=242 Ω,R_{max}=\frac{U^{2}}{P_{min}}=\frac{(220 V)^{2}}{100 W}=484 Ω,$所以R应该选择300Ω的加热电阻.
解析:(1)根据安培定则,电磁铁上方为 N 极.根据图乙$,R_{t}$的电阻随温度的升高而降低,在控制电路中,电源电压不变,电路总电阻变低,则电流变大;通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁性增强.
(2)当室内温度为 30 ℃时,根据图乙可知$R_{t}=320 Ω,$此时衔铁刚好被吸下即I=25 mA=0.025 A,则控制电路的电源电压$U_{电源}=IR_{总}=0.025 A×(480 Ω + 320 Ω)=20 V.$
(3)根据题意,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到 25 mA 时,衔铁被吸下.所以$R_{2}$为低温挡,反之$R_{1}$为高温挡;对于低温挡的功率要求可知$R_{min}=\frac{U^{2}}{P_{max}}=\frac{(220 V)^{2}}{200 W}=242 Ω,R_{max}=\frac{U^{2}}{P_{min}}=\frac{(220 V)^{2}}{100 W}=484 Ω,$所以R应该选择300Ω的加热电阻.
7. (2025·盐城大丰区一模)某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图甲所示。浇水系统的开关 $S_{2}$ 是电子时控开关，每天上午 $7:00 - 7:15$、中午 $12:00 - 12:15$、下午 $17:00 - 17:15$ 会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压 $U = 12V$，$R$ 为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度 $\varphi$(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：$\%RH$)变化的图像如图乙所示。当控制电路的电流达到 $0.04A$ 时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到 $0.03A$ 时，衔铁被释放。
(1)随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会
(2)如果花棚的湿度小于 $50\%RH$ 时喷雾系统启动，则 $R_{0}$ 的阻值为
(1)随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)，图甲中喷雾系统的 $C$ 点应连接A
(填“$A$”或“$B$”)点，浇水系统和喷雾系统的连接方式是并
联。(2)如果花棚的湿度小于 $50\%RH$ 时喷雾系统启动，则 $R_{0}$ 的阻值为
250
$\Omega$；当花棚湿度到达70％
，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电池电压 $U$ 会降低
，这时花棚所控制的最高湿度会上升
(填“上升”“下降”或“不变”)。答案
7. (1)变小 A 并 (2)250 70％ 降低 上升
解析:(1)由图乙知道,花棚的湿度减小,湿敏电阻 R 的阻值变大,由串联电路的电阻特点知道,控制电路的总电阻变大,由欧姆定律知道,控制电路的电流会变小.由电磁铁的磁性影响因素知道,电磁铁的磁性减弱,衔铁被释放,动触点与 A 接触,由题意知道,此时应启动喷雾系统,因此图甲中喷雾系统的 C 点应连接 A 点.由题意知道,浇水系统和喷雾系统可以不同时工作,因此浇水系统和喷雾系统的连接方式是并联.
(2)由图乙知道,湿度为 50％时,湿敏电阻的阻值为 150 Ω,由题意知道,喷雾系统启动时电路中的电流为 0.03 A,由欧姆定律知道,此时控制电路的总电阻$R_{启动}=\frac {U}{I_{启动}}=\frac {12 V}{0.03 A}=400 Ω,$由串联电路的电阻特点知道$,R_{0}$的阻值$R_{0}=R_{启动}-R=400 Ω - 150 Ω=250 Ω.$由题意知道,喷雾系统停止工作时电路中的电流为 0.04 A,由欧姆定律知道,此时控制电路的总电阻$R_{停止}=\frac {U}{I_{停止}}=\frac {12 V}{0.04 A}=300 Ω,$由串联电路的电阻特点知道,此时湿敏电阻的阻值$R'=R_{停止}-R_{0}=300 Ω - 250 Ω=50 Ω,$由图乙知道,花棚湿度为 70％.由题意知道,喷雾系统停止工作时,控制电路中的电流一定,控制电路的电压 U 降低,由欧姆定律知道,控制电路的总电阻减小,由串联电路的电阻特点可知,湿敏电阻的阻值减小,由图乙可知,这时花棚所控制的最高湿度会上升.
解析:(1)由图乙知道,花棚的湿度减小,湿敏电阻 R 的阻值变大,由串联电路的电阻特点知道,控制电路的总电阻变大,由欧姆定律知道,控制电路的电流会变小.由电磁铁的磁性影响因素知道,电磁铁的磁性减弱,衔铁被释放,动触点与 A 接触,由题意知道,此时应启动喷雾系统,因此图甲中喷雾系统的 C 点应连接 A 点.由题意知道,浇水系统和喷雾系统可以不同时工作,因此浇水系统和喷雾系统的连接方式是并联.
(2)由图乙知道,湿度为 50％时,湿敏电阻的阻值为 150 Ω,由题意知道,喷雾系统启动时电路中的电流为 0.03 A,由欧姆定律知道,此时控制电路的总电阻$R_{启动}=\frac {U}{I_{启动}}=\frac {12 V}{0.03 A}=400 Ω,$由串联电路的电阻特点知道$,R_{0}$的阻值$R_{0}=R_{启动}-R=400 Ω - 150 Ω=250 Ω.$由题意知道,喷雾系统停止工作时电路中的电流为 0.04 A,由欧姆定律知道,此时控制电路的总电阻$R_{停止}=\frac {U}{I_{停止}}=\frac {12 V}{0.04 A}=300 Ω,$由串联电路的电阻特点知道,此时湿敏电阻的阻值$R'=R_{停止}-R_{0}=300 Ω - 250 Ω=50 Ω,$由图乙知道,花棚湿度为 70％.由题意知道,喷雾系统停止工作时,控制电路中的电流一定,控制电路的电压 U 降低,由欧姆定律知道,控制电路的总电阻减小,由串联电路的电阻特点可知,湿敏电阻的阻值减小,由图乙可知,这时花棚所控制的最高湿度会上升.
