第七章 磁与电 单元测试(含解析)-2023-2024教科版九年级上册物理

第七章 磁与电 单元测试
一、单选题
1.如图所示,开关S由触点a转动到触点b时,通电螺线管的磁性强弱及弹簧测力计示数变化情况是(  )
A.增强,弹簧测力计示数变大
B.增强,弹簧测力计示数变小
C.减弱,弹簧测力计示数变大
D.减弱,弹簧测力计示数变小
2.下列关于磁体、磁场、磁感线的描述,正确的是
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.铁和铝都能够被磁体所吸引
C.磁体间的作用是通过磁场实现的
D.地磁的N极在地理北极附近
3.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作 B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极 D.C点应该和触点B相连
4.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,当巨磁电阻GMR旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后,下列说法正确的是
A.电磁铁的右端是S极
B.滑片P向左滑动时电流表的示数变大
C.滑片P向左滑动时指示灯变暗
D.滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大
5.如图所示是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是(  )
A.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
D.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
6.如图所示,在咖啡杯中嵌入了磁铁,使得杯子、杯碟和勺子能够彼此吸附在一起,即使倒扣,也不会落下.勺子能够被磁铁咖啡杯吸附,则制造勺子的材料可能是
A.银
B.不锈钢
C.铝
D.铜
7.电磁感应现象的发现,进一步揭示了电和磁之间的联系,由此发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化时代.发现这一现象的科学家是
A.欧姆 B.安培
C.奥斯特 D.法拉第
8.下列常见物体中,可以被磁体吸引的是(  )
A.铅笔芯 B.橡皮 C.铁钉 D.铜钥匙
二、多选题
9.图所示是某小组探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验电路.关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关,A、B两个铁钉吸引的大头针的数量一样多
B.此实验探究的是电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
C.此电路也可以探究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流的关系
D.此实验应用了控制变量和转换的实验方法
10.有许多日常用品应用了物质的物理属性,下列说法正确的是(  )
A.冰箱门吸应用了磁铁的磁性
B.撑杆跳高应用了撑杆的弹性
C.导线用铜物质制造是应用了铜的导热性
D.炒锅用铁物质制造是应用了铁的导热性
三、填空题
11.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,实验室准备的器材有∶电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了电路,如图所示:
(1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同,这种方法叫 法;
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都在 (选填“增加”或“减少”),说明线圈匝数一定时,电流越 ,电磁铁磁性越强;
(3)根据图中的情境可知,电磁铁甲的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(4)图中电磁铁甲的钉帽相当于电磁铁的 极(选填“N”或“S”)。
12.如图所示,A球为均匀带负电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,则A球上方的小磁针的N极将 ,A球左侧的小磁针的N极将 (均选填:“指向左”,“指向右”,“指向上方”,“指向下方”).
13.由苹果下落得到启示,提出“宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力”观点的科学家是 。发现了电流磁效应的科学家是 。
14.小磁针静止时N极会自动转向地球的 (选填“北”或“南”)方,因为地球本身就相当于一个巨大的磁体,它的形状跟条形的磁场相似,如图所示,是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)。

15.如图所示,已经画出了两个磁极间的磁感线,两个磁体的A端为 极,B端为 极.
四、实验题
16.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美;

(1)如图1所示,亮亮利用干电池、导线和小磁针进行实验;
①通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,实验表明 ;
②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家是 ;
(2)亮亮又将直导线绕成螺线管形状,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑;
①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况,如图2所示,实验结果表明:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似;
②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系,接下来的操作是 。
17.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (选填“增加”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强;
(2)由图示可知, (选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ;
(4)本实验中用到了多种研究方法:
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A.研究电流大小和电压、电阻的关系
B.研究影响电阻大小的因素
C.用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法,如电磁铁的磁性强弱用什么来显示,下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小
(5)本实验进行了多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是 。
A.伏安法测量定值电阻的阻值 B.探究并联电路电流规律 C. 测量小石块的密度
五、综合题
18.为节约用水,某工地的储水箱采用自动控制抽水装置,如图所示,在水箱底部竖立一个长方体,重为10N,高为1m、底面积为0.02m2,其上端通过绝缘轻杆与压敏电阻R接触。当水箱空载时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的变化如右表。
压力F/N 170 180 190 200
压敏电阻R/Ω 18 16 14 12
(1)压敏电阻是利用 材料制成的,当水面升高时,控制电路中的电流表的示数将 ;
(2)若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少
(3)控制电路电源电压U=12V,当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给储水箱抽水。要使储水箱水深为1m时水泵停止工作,R0应为多少 (g=10N/kg)
(4)滑动变阻器R0在电路中,除了保护电路之外,还有一个作用是 。
19.图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇(部分参数如表),具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
喷雾小风扇部分参数
输出电压 6V
喷雾功率 6W
出风功率 6W
电池容量 6000mA h
(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图,当水箱内水位降低到金属探针 时,控制电路断开, 的磁性消失,衔铁在弹簧弹力作用下弹回,动触点与上面的静触点接通, 亮报警;
(2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少?
(3)商家宣称此款小风扇充满电后,在喷雾状态下可持续工作5小时,通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
六、计算题
20.磁继电器线圈电阻 R1=5Ω,滑动变阻器 R2最大阻值 25Ω。R3是一种新型电子元件,放置在升降电梯的地板上,在压力不超过15000N 的前提下,其阻值随压力大小的变化规律如下表所示。当线圈中电流增至I0=15mA 时,电磁继电器衔铁被电磁铁吸合,电梯中报警指示灯亮,显示人员超重,利用该装置可以实现当压力高至某一设定值时 F0,驱动电梯的电动机停止工作。
压力 F/×103N 0 1 2 3 4 5 6 …
电阻R3/Ω 400 390 380 370 360 350 340 …
(1)分析表格数据可知:写出电子元件的阻值 R3随压力F变化的关系式?
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,求F0为多少?
(3)本系统可调F0的最小值为多少?
21.有一种电加热恒温箱,工作原理如图所示,控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图.求:
(1)电热丝正常工作时的功率.
(2)电热丝正常工作100s产生的热量.
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,求电阻箱R0迎接如电路的电阻.
参考答案:
1.D
【详解】通电螺线管的磁性强弱与线圈中电流大小和线圈匝数有关。当S由a触点拨到b触点时,电路中电阻变大,通过螺线管的电流变小,通电螺线管的磁性变弱。S由a触点拨到b触点时,虽然螺线管中的电流方向改变,由安培定则可知上端由S极变为N极,但对铁块始终是吸引作用,则螺线管磁性变弱时对铁块吸引力也减小,因此弹簧测力计示数将变小。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.为了描述看不见但又客观存在的磁场,人们利用建立模型的方法引入了磁感线,磁感线不是真实存在的,故A错误;
B.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引铝,故B错误;
C.磁体周围存在磁场,磁场是客观存在的物质,磁体对处于其磁场内的磁性物质有磁力的作用,磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的,故C正确;
D.地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁的N极在地理的南极附近,故D错误;
故选C。
3.B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通.
【详解】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;
B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;
C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;
D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误.
故选B.
4.B
【详解】A.由图可知,电流从螺线管的右侧流入,利用安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向电磁铁的右端为N极,故A项错误。
BC.由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关,且匝数不变,通过的电流越大,磁性越强,此时电磁铁的磁性变强;由右图可知,巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,此时巨磁电阻的阻值变小,巨磁电阻和灯泡并联,所以灯泡的亮度不变,根据欧姆定律可知,通过巨磁电阻所在电路的电流变大,灯泡所在支路的电流不变,所以电流表的示数变大,故B项正确,C项错误;
D.滑片P向右滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,则电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,故D项错误。
5.A
【详解】A.小锤击打铃碗时,弹性片已经和衔铁脱离接触,电磁铁没有电流通过,因此没有磁性,故A错误,符合题意;
B.弹性片因为发生形变所以具有弹性势能,故B正确,不符合题意;
C.铃碗因为振动所以发出声音,故C正确,不符合题意;
D.当电流通过电磁铁时,由安培定则可知,电磁铁A端为N极,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,铁、钴、镍等物质为铁磁性物质(磁性材料),银、铜、铝不在此范围中,故B符合题意,ACD不符合题意.
7.D
【详解】试题分析:了解科学常识也是物理学习的一个重要方面,本题中的几个科学家在电学中都有较大的成就,欧姆定律是欧姆在电学中重要贡献之一;安培的成就之一有安培定则,用于判断电流的磁场与电流的关系;奥斯特发现了通电导线周围存在磁场;法拉第发现了电磁感应,应用于发电机。
考点:科学常识
8.C
【详解】铅笔芯、橡皮、铜钥匙不是磁性材料,不能被磁体吸引;铁钉是磁性材料,可以被磁体吸引,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.BCD
【详解】解答:A. 闭合开关,A、B两个铁钉线圈匝数不一样,吸引的大头针的数量也不一样;故A错误;B.串联电路电流相等,所以此实验探究的是电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故B正确;C. 此电路也可以探究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流的关系,即改变滑动变阻器接入电路的电阻,观察a或b吸引的大头针的数量的变化,故C正确;D. 此实验应用了控制变量和转换的实验方法,即控制电流不变改变铁钉线圈匝数,把电磁铁磁性强弱转换为吸引的大头针的数量多少,故D正确.
点睛:(1)串联电路中各处的电流是相同的,这是将两电磁铁串联的真正目的;(2)实验中采用转换法,通过电磁铁吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱;(3)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯.知道铁芯相同时电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强,根据控制变量法进行分析.
10.ABD
【详解】A.冰箱门吸是磁铁制成的,利用了磁铁的磁性,能够使冰箱门保持良好密封,故A正确;
B.撑杆跳高应用了撑杆的弹性,在人上升的过程中,撑杆的弹性势能转化为人的重力势能和动能,故B正确;
C.导线用铜物质制造是应用了铜的导电性,故C错误;
D.炒锅用铁物质制造是应用了铁的导热性强,热量能够及时传递给饭菜,故D正确。
故选ABD。
11. 转换法 增加 大 线圈匝数越多 S
【详解】(1)[1]将不容易观测的事物转化为容易观测的事物,是转换法。
(2)[2] [3]变阻器滑片向左移动,变阻器连入电路中的阻值减小,电路中电流增大,又因为电流越大,其磁性越大,故电磁铁吸引大头针的个数都增加;实验中变化的条件是电流的大小,说明线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
(3)[4]甲、乙电磁铁的唯一不同之处是匝数不同,所以,它们吸引大头针数目不同,说明其磁性强弱与线圈匝数有关,匝数越多,磁性越强。
(4)[5]利用安培定则,可以判断出钉尖是N极,则钉帽是S极。
12. 指向下方 指向上方
【分析】电荷的定向移动形成电流,由安培定则来判定出电流磁场方向,然后判断小磁针N极的移动方向.
【详解】电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,均匀带负电的绝缘球体A,绕着自己的轴做逆时针旋转,形成顺时针方向的电流,由安培定则可知,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是磁场的N极,A的下端是N极,上端是S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知A球上方小磁针的N极将指向下方,A球左侧的小磁针N极将指向上方.
13. 牛顿 奥斯特
【详解】[1]牛顿精心研究了历史上其他科学家的工作成果后提出:宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力,这就是万有引力。
[2]1820年,丹麦科学家是奥斯特首先发现电流磁效应。
14. 北 Q
【详解】[1]我们把能够自由转动磁体静止时指南的那个磁极叫南极(或S),指北的那个磁极叫北极(或N),所以小磁针静止时N极会自动转向地球北方。
[2]因为地球本身就相当于一个巨大的磁体,它的形状跟条形磁体的磁场相似,其地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近;磁体间力的作用是通过磁场发生的;根据图示的磁感线方向可知,b点的磁场方向指向Q,也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向,即N极指向Q点。
15. N N
【分析】在磁体的外部,磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极.
【详解】由图可见,磁感线从A极和B极出发,并且互相排斥,因此A、B为同名磁极,都是N极;
16. 通电导线周围存在磁场 奥斯特 条形磁体 对调电源正负极,观察小磁针的指向
【详解】(1)[1]通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,这说明通电导线的周围存在磁场;
[2]世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家奥斯特,奥斯特首先发现了电流的磁效应。
(2)[3]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况,根据现象可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
[4]判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系时,采用的是控制变量法,实验中需要改变电流的方向,观察小磁针的偏转方向是否发生变化;故操作是:对调电源正负极,观察小磁针的指向。
17. 增加 大 甲 线圈匝数越多 同名磁极相互排斥 C A B
【详解】(1)[1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加。
(2)[3][4]由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)[5]大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散。
(4)①[6]研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,就是采用控制变量法。
A.研究电流大小和电压、电阻的关系,采用控制变量法,故A不符合题意;
B.研究影响电阻大小的因素,采用控制变量法,故B不符合题意;
C.用电流表测量串联电路中的电流,采用实验归纳法,不是控制变量法,故C符合题意。
故选C。
②本实验中还用到了其他研究方法,如电磁铁的磁性强弱用什么来显示,这是转换法的思想。
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率,采用电功率的定义,不是转换法,故A符合题意;
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少,采用转换法,故B不符合题意;
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小,采用转换法,故C不符合题意。
故选A。
(5)研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”,多次实验的目的是总结规律,避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A.伏安法测量定值电阻的阻值,采用多次测量的目的是:取平均值,减小测量误差,故A不符合题意;
B.探究并联电路电流规律,多次测量的目的是:总结规律,避免结论的偶然性,故B符合题意;
C.测量小石块的密度,采用多次测量的目的是:取平均值,减小测量误差,故C不符合题意。
故选B。
18. 半导体 变大 2A 10Ω 见解析
【详解】(1)[1][2]半导体介于导体和绝缘体之间的一种材料,压敏电阻是利用半导体材料制成的,当水面升高时,绝缘轻杆受到的浮力增大,压敏电阻受到的压力变大,由表格数据可知,压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,由可知,控制电路中的电流表的示数将变大。
(2)[3]水泵正常工作时通过的电流是
(3)[4]长方体浸没在水中排开水的体积
V排=V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
长方体浸没在水中,其排开水的体积
V排=V=0.02m3
长方体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
此时压敏电阻受到的压力
F压=F浮﹣G=200N﹣10N=190N
由表可知R压=14Ω,电路的总电阻
定值电阻的阻值
R0=R总﹣R压=24Ω﹣14Ω=10Ω
(4)[5]滑动变阻器R0在电路中,可以保护电路之外,还可以控制水箱中水位的高度。
19. 以下 电磁铁 红灯 3600J 不相符
【详解】(1)[1][2][3]由图乙可知,当水箱内水位较低时,金属探针脱离水面,电路断路,电磁铁失去磁性,衔铁弹起,上触点与红灯所在电路的触点接触,红灯亮。
(2)[4]由图表可知,出风功率,小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能
(3)[5]电池的容量
风扇喷雾时的功率
在喷雾状态下的工作时间
由于,所以他们的宣传与实际不相符。
20.(1)R3=400-0.01F;(2)1.3×104N;(3)1.05×104N
【详解】解:(1)由表中数据可知,压力为0时,R3的电阻为400Ω,压力增大到1×103N时,减少的电阻为400Ω-390Ω=10Ω,压力增大到2×103N时,减小的电阻为400Ω-380Ω=20Ω,压力增大到3×103N时,减少的电阻为400Ω-370Ω=30Ω,压力增大到4×103N时,减小的电阻为400Ω-360Ω=40Ω,由此可,压力每增大1×103N时,R3的电阻减小10Ω,即R3与F成一次函数关系。设R3=kF+b,把F=1×103N、R3=390Ω和F=2×103N、R3=380Ω代入可得:
390Ω=k×1×103N+b①
380Ω=k×2×103N+b②
联立①②可得:k=-0.01Ω/N,b=400Ω,所以,R3=0.01Ω/NF+400Ω,如不考虑单位,数学表达式为:R3=400-0.01F。
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器R2接入电路中的电阻最大,已知R2=25Ω,R1=5Ω,由题意可知,驱动电梯的电动机停止工作时,电路中的电流为
I0=15mA=0.015A
则控制电路的总电阻为
此时
R3=R总-R2-R1=300Ω-25Ω-5Ω=270Ω
将R3=270Ω代入关系式R3=400-0.01F可得,设置的压力最高定值为F0=1.3×104N。
(3)要是 F0最小,则 R3最大,R总=300Ω不变,因此 R2=0Ω时,
R3=R总-R2-R1=295Ω
代入 R3=400-0.01F可得,F=10500N,即
F0=10500N=1.05×104N
答:(1)分析表格数据可知:写出电子元件的阻值 R3随压力F变化的关系式为R3=400-0.01F;
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,求F0为1.3×104N;
(3)本系统可调F0的最小值为1.05×104N。
21.(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.
【详解】试题分析:(1)知道工作电路的电压和电热丝的电阻,利用P=求电热丝工作时的功率;
(2)已知工作时间,根据Q=W=Pt求加热100s产生的热量;
(3)恒温箱的温度为50℃,从图乙的出热敏电阻的阻值,此时电路中的电流为60mA,衔铁被吸合,切断工作电路,又知道控制电路的电压,利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值.
解:(1)电热丝工作时的功率:
P===1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量:
Q=W=Pt=1100W×100s=1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=60mA=0.06A,
∵I=,即:0.06A=,
∴电阻箱R0应接入电路的阻值:R0=50Ω.
答:(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;
(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;
(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.
【点评】在本题的计算中主要考查了欧姆定律的运用、焦耳定律公式的运用、串联电路的特点等.题目的难点在于对题意的理解,尤其是对其工作过程中,温度与热敏电阻的关系,以及与电路的变化之间的联系等,具有一定的综合性,计算容易,但理清思路较难.

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