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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼（全国通用）
第七篇 磁学知识体系必考重点专题
专题67 含有电磁继电器的电磁学计算类问题
1. （2023天津）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织
科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般
的水都能导电），则（ ）
A. 两灯都亮
B. 两灯都不亮
C. 只有绿灯亮
D. 只有红灯亮
2. 小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮
时灯泡自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大
0
而减小。以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，控制电路的电流变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
3.为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，下图是启动或停止空调压缩机的电
路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的______（选填“用电器”、“电源”或“开
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关”），夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性
______，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
4. 1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿
该实验。
（1）实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是___________；
（2）早先电话听筒的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的_____强弱发生变化，对薄
铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
5. （2023河南省）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属
块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与_____（选填“A”或“B”）相连。已
知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是_____A。通电1min，灯泡消耗的电能是
_______J。
6. （2023陕西）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为
R
R R
12V， 1为滑动变阻器， 2为压敏电阻， 2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S
1
和S，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K
2
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与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。
下列说法正确的是（ ）
A. S 闭合时，电磁铁的上端为N极
1
B. 压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小
R
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时， 1的功率为0.4W
R
D. 若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将 1的滑片P向左移
7.（ 2023湖南衡阳）近几年衡阳市进行老旧小区改造，不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的
结构示意图，它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为
300kg，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关S，电
1
I 0.1A
梯没有超载时，再闭合运行开关S，电动机正常工作：超载时（即控制电路中的电流 ），电铃
2
R
发出报警铃声，即使闭合S，电动机也不工作。控制电路电源电压为9V，定值电阻 1的阻值为30Ω，
2
R
电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底面压力传感器 2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为______N，超载时，图乙中触点将与______
点接触（选填“A”或“B”），电铃发出报警铃声；
（2）该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N，试通过计算判断电梯是否超载；
v-t
（3）如图丁所示是某次电梯上升时的 图像，若轿厢内人和货物总重为5000N，求电梯匀速上升运行
阶段，电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率。
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8（. 2023福建省） 实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢
体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超
载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R 阻值为200Ω，压力传感
0
器中的力敏电阻R 阻值随压力F 变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电
F 压
磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，
忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F /N … 400 600 800 900 1000 …
压
R /Ω … 800 500 300 200 100 …
F
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。
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9. 图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R 来加
1
热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：
（1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c 取1.0×103J/（kg·℃）；
空气
（2）工作电路中电热丝R 与指示灯支路并联。已知R 的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作
1 1
时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R 接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R 置于温度监
3 2
测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R 的阻值调为100Ω时，
3
闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到
150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R 的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？
3
10. （2023四川遂宁）学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动
大门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电
器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有
“220V 40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R 为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体
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到大门距离L的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动
机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）
（1）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳？
（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R 的阻值为多少？
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11. 如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R 为热敏电阻，置于水箱中
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产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R 阻值随温度变化的关系如图乙所示，R 为可调电阻，用来
1 2
设定电热水器的水温。R、R 为纯电热丝，均置于水箱中，R=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁
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电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ___________（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R 的功率为___________；
3
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则
水温升高了___________℃；[c =4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]
水
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R 的阻值应该调至___________Ω。
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