第16章 电磁转换（培优卷）——2022-2023学年九年级下册物理单元卷（苏科版）（原卷版+解析版）

2022-2023学年下学期第十六章单元检测卷B卷（苏科版）

九年级 物理·全解全析

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。

1．（2022·山东菏泽·九年级期末）物理研究中常常会用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等研究方法。下面四个研究中，采用“等效替代法”的是（　　）

A．研究电流时，把它与水流相比

B．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场

C．探究电功与电压的关系时，保持电流和通电时间相同

D．探究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2R的电阻来替换

【答案】D

【解析】A．研究电流时，我们可以通过对比水流来认识它，采用的是“类比法”，故A不符合题意；

B．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”，故B不符合题意。

C．研究电流与电压关系时，控制电阻不变，采用的是“控制变量法”，故C不符合题意。

D．研究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2R的电阻来代替，采用的是“等效替代法”，故D符合题意。

故选D。

2．（2022·河南安阳·九年级期末）如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计上部封入一段金属丝，当温度升高到一定程度时（　　）

A．红灯亮 B．绿灯亮 C．两灯同时亮 D．两灯都不亮

【答案】A

【解析】当温度升高到一定程度时，汞受热膨胀，汞柱与金属丝接通含有电磁铁的电路，电磁铁具有磁性，把衔铁吸引下来，绿灯熄灭，红灯亮，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

3．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（　　）

A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转

C．保持静止 D．以上三种情况都有可能

【答案】B

【解析】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

4．（2022·重庆市巴川中学校九年级期中）如图所示，下列有关的说法中正确的是（　　）

A．利用甲图所示的装置可以说明发电机原理

B．课堂上有些教师使用乙图中小蜜蜂主要是为了增大声音的响度

C．丙图中要改变金属棒运动的方向需同时改变磁极和电流方向

D．图丁所示表明发生了短路是家庭路电流过大的原因之一

【答案】B

【解析】A．利用甲图所示的装置可以说明通电导体的周围存在磁场，故A错误；

B．课堂上有些教师使用乙图中小蜜蜂可以使声音变得更大声，主要是为了增大声音的响度，故B正确；

C．丙图中要改变金属棒运动的方向需改变磁极或者电流方向，同时改变则运动方向不变，故C错误；

D．图丁所示表明多个用电器同时工作导致总功率过大是家庭路电流过大的原因之一，故D错误。

故选B。

5．（2022·湖北武汉·模拟预测）如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈处在永久磁体周围的磁场中。线圈两端的导线接入扬声器，当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起振动，我们就能通过扬声器听到你的声音，下列说法正确的是（　　）

A．线圈的材料可以选用铁

B．动圈式话筒是把电信号转化成声信号

C．线圈中产生的电流的方向是变化的

D．动圈式话筒和电动机的工作原理相同

【答案】C

【解析】A．线圈的材料一般是铜制的，若选择铁，会被磁铁吸住，通电后的线圈即使在磁场中受到力的作用，也无法运动，导致不会发出声音，故A错误；

B．动圈式话筒是将声信号转化成电信号的装置，故B错误；

C．对着膜片说话或唱歌时，导线切割磁感线的方向不断变化，因而产生的电流方向也会不断变化，故C正确；

D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同，故D错误。

故选C。

6．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（　　）

A．甲一定水平向左，乙一定水平向右

B．甲水平向右，乙无法确定

C．甲水平向左，乙无法确定

D．甲、乙均无法确定

【答案】D

【解析】由图示知，若甲的右端与乙的左端为同名磁极，则两个磁体相互排斥，甲受到乙的磁力向左，相对水平桌面有向左的运动趋势，受到水平桌面向右的摩擦力；乙受到甲的磁力向右，相对水平桌面有向右的运动趋势，受到水平桌面向左的摩擦力；若甲的右端与乙的左端为异名磁极，则两个磁体相互吸引，甲受到乙的磁力向右，相对桌面有向右的运动趋势，受到桌面向左的摩擦力；乙受到甲的磁力向左，相对桌面有向左的运动趋势，受到桌面向右的摩擦力。所以甲、乙受到摩擦力的方向与甲、乙放置时的磁极有关，磁极不确定，则摩擦力的方向也不确定。故ABC错误，D正确。

故选D。

7．（2022·安徽·六安市轻工中学九年级期末）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理图（电磁铁磁性随电流增大而增强），图中的GMR是巨磁电阻，在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）

A．当滑片向右滑动时，灯泡变亮

B．当滑片向右滑动时，灯泡变暗

C．当滑片向左滑动时，电磁铁磁性减弱

D．当滑片向左滑动时，GMR两端电压增大

【答案】B

【解析】AB．当滑片向右滑动时，左边电路中滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，GMR的电阻变大。在右边电路中根据串联电路的分压规律可知，GMR两端的的电压变大，灯泡两端的电压变小。由于电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小。根据P＝UI可知灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误，B正确；

CD．当滑片向左滑动时，左边电路中滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，GMR的电阻变小。在右边电路中根据串联电路的分压规律可知，GMR两端的的电压变小，灯泡两端的电压变大。由于电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。根据P＝UI可知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故CD错误。

故选B。

8．（2022·湖北武汉·中考真题）如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（　　）

A．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强

B．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极

C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小

D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗

【答案】B

【解析】AB．由图示知，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，开关S1闭合，电流由电磁铁的右端流入，左端流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极。当滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么电磁铁的磁性会减弱。故A错误，B正确；

C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，电磁铁的磁性减弱，则GMR的电阻会变大。故C错误；

D．开关S1和S2同时闭合，当滑片向左滑动时，通过电磁铁的电流变大，它的磁性增强，GMR的电阻减小，而GMR与指示灯串联，则此电路中的总电阻变小，那么通过指示灯的电流变大，指示灯变亮。故D错误。

故选B。

9．（2022·全国·九年级）下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同

B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置

C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向

D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电

【答案】D

【解析】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；

B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；

C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；

D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。

故选D。

10．（2022·四川南充·三模）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（   ）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同

B．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同

C．甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流

D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向

【答案】C

【解析】AB．由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变电流方向，磁场对通电导体的作用力方向发生改变，由图可知，两次导线ab的受力方向不同，故导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，故AB正确，不符合题意；

C．甲、乙两图中的线圈在转动时，会切割磁感线，除线圈转至平衡位置瞬间，电路是开路，其余位置都产生感应电流，故C错误，符合题意；

D．读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故D正确，不符合题意。

故选C。

第Ⅱ卷

二、填空题。（每空1分，共20分）

11．（2022·山东·泰安一中九年级期末）磁能够用来记录信息，比如音乐磁带。除此之外我们还知道计算机上的________以及银行大量使用的________等，都是利用了磁记录技术实现的。1876年________发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一。

【答案】     磁盘     信用卡     贝尔

【解析】[1][2] 生活中利用了磁记录技术实现的有：计算机上的磁盘以及银行大量使用的信用卡等。

[3]1876年贝尔发明了电话，使人们冲破空间的阻隔，互通信息的美好愿望得以实现，是人类历史上最伟大的发明之一。

12．（天津市2022-2022学年九年级（上）期末考试物理试题）实际生产和生活中，电磁铁的应用十分广泛。如图磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁。将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流 _____（选填“增大”或“减小”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力 _____（选填“大于”或“小于”）球体重力，球体到达最低点向上运动返回原悬浮位置。

【答案】     增大     大于

【解析】[1][2]当用手轻轻向下按一下时，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，在线圈一定时，电磁铁的磁性增强，说明金属线圈内的电流增大，则金属线圈对球体的作用力大于重力，球体到达最低点向上运动返回，当球体远离电磁铁受到的磁力减小，当磁力等于重力时，球体悬浮的空中静止。

13．（2022·广东·汕头市潮阳实验学校模拟预测）如图所示，磁悬浮列车是一种新型交通工具，根据________的原理，利用强磁场可把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使列车和轨道间的________大大减小，从而提高了车速，上海“世界第一”的磁浮列车磁浮采用了当今先进的路上交通技术。它西起地铁二号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全程30公里却只需7分钟，它的平均时速为________公里/小时，最高时速可达700公里/小时。

【答案】     同名磁极相互排斥     摩擦力     257.1

【解析】[1]强磁场可把磁悬浮列车托起，是因为列车与轨道间的磁极相同，而同名磁极相互排斥，于是列车悬浮。

[2]磁悬浮列车被托起后，与轨道表面隔开，不直接接触，可减小相互间的摩擦力，从而提高车速。

[3]磁浮列车的平均时速

14．（2022·全国·九年级专题练习）电动机是利用______ （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变______的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈______（选填“受力”或“不受力”）的作用。

【答案】     磁场对电流的作用     电流或磁场     不受力

【解析】[1]电动机中有线圈，当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用磁场对电流的作用工作的。

[2]通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，故如果要改变电动机的转动方向时，则需要改变电流或磁场的方向。

[3]当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流通过，所以，线圈不受力的作用。

15．（2022·江苏泰州·模拟预测）科技活动中，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合回路。用手推动左侧甲线圈摆动时，右侧乙线圈会随之摆动。其中隔板左侧装置应用的原理是___________，隔板右侧装置产生的现象与___________工作原理类似，把___________能主要转化为___________能。

【答案】     电磁感应     电动机     电     机械

【解析】[1][2][3][4]甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能；乙线圈表示的是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，其能量转化是电能转化为机械能。

16．（2022·湖北十堰·中考真题）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。

【答案】     B     红     N

【解析】[1][2]由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。

[3]由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。

17．（2022·河南许昌·九年级期末）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，铜棒GH会跟着向右运动。若将磁场方向改为与原来相反。仍然向右拉动铜棒EF，则铜棒GH的运动方向______（选填“向左”或“向右”），理由是______。

【答案】     向右     电流方向和磁场方向都发生了变化，导体GH受力的方向不变

【解析】[1][2]将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒EF切割磁感线，EF中会产生感应电流，导轨和两个铜棒构成闭合回路，有电流通过，铜棒GH中有电流通过，在磁场中受到力的作用，铜棒GH会跟着向右运动；若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则EF中的感应电流的方向与原来相反；GH中的电流方向也与原来相反，但由于磁场的方向也发生了改变，则GH受力的方向不变，所以GH仍然会向右运动。

三、实验探究题（每空2分，共20分）

【答案】     见解析     增加     S或南

【解析】（1）[1]由图知，甲乙电磁铁串联，电流相等，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。

[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，电磁铁吸引大头针的个数增加。

（2）[3]由图知，乙螺线管中的电流是从上边导线流入的，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的下端为N极，则乙铁钉的上端是电磁铁的S极。

19．（2022·吉林长春·一模）在研究磁场对通电导线的作用的实验中，如图所示。

（1）闭合开关，能看到金属棒ab运动了。说明通电导体在磁场中受到 ___________的作用；

（2）若想改变金属棒ab运动的方向，可以采用的方法是 ___________；

（3）将电源换成电流表，闭合开关，用手在导轨上左右移动金属棒ab，电流表的指针 ___________，由此现象中能量转化原理，人们在生产、生活中制成了 ___________。

【答案】     力     对调电源正负极接线或改变磁场的方向     偏转     发电机

【解析】（1）[1]力是改变物体运动状态的原因。由图知，电路中有电源，闭合开关，能看到金属棒ab运动了，说明通电导体在磁场中受到力的作用。

（2）[2]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关，若想改变金属棒ab运动的方向，可以采用的方法是：对调电源正负极接线或改变磁场的方向。

（3）[3][4]若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，导体做切割磁感线运动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中有感应电流通过，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为电能，由此现象中能量转化原理，人们在生产、生活中制成了发电机。

20．（2022·山东济南·一模）同学们分组探究电磁感应现象。

（1）洋洋用如图甲的装置实验，他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针不偏转；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针偏转。他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做___________的运动时，导体中就会产生电流；

（2）为了进一步验证这个结论，小刚用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针偏转；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针___________，这些现象也支持洋洋的实验结论；

（3）小欣建议他们在电路中串联一个开关，将开关___________（选填“闭合”或“断开”），重复以上步骤进一步验证洋洋的实验结论。

【答案】     切割磁感线     偏转     断开

【解析】（1）[1]上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针不偏转；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针偏转，所以只有闭合电路的一部分导体切割磁感线，导体中才会产生电流。

（2）[2]保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，线圈切割磁感线，线圈中产生电流，所以灵敏电流计的指针会偏转。

（3）[3]如果断开开关，那么就不是封闭的电路，所以导体切割磁感线，导体中也不会产生电流。

四、计算题：本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

21．(9分)（2022·浙江宁波·八年级期末）如图所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，指示灯的规格均为“6V0.5A”，R0为6Ω的定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，电源电压为6V；根据要求回答下列问题：

（1）当汽车正常直行时，转向开关应处于什么位置；

（2）请你解释一下当汽车左转弯时，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理；

（3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。

【答案】（1）1和2；（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁；（3）4V

【解析】解：（1）汽车正常直行时，左转指示灯和右转指示灯均不亮，电路处于断开状态，所以转向开关应处于1和2的位置。

（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁。

（3）指示灯的规格均为“6V0.5A”，由可得，指示灯的电阻为

当左转弯时，指示灯发光较暗时，左转指示灯和R0串联，电路中的总电阻为

因为电磁铁线圈阻值不计，电路中电流为

指示灯发光较暗时它两端的电压为

答：（1）开关应处于1和2的位置；

（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁；

（3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为4V。

22．(9分)（2022·河南洛阳·模拟预测）如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路中，电源电压恒为220V，R是加热电阻丝，阻值为48.4Ω。控制电路中，电源电压恒为3V，电磁铁线圈电阻R线为5Ω，Rt是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t（其中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是用来设定不同出水温度的滑动变阻器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，饮水器停止加热。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】

（1）若将滑动变阻器R0的阻值调为250Ω时，饮水机能将水加热到的最高温度是多少？

（2）饮水机内装有1000mL，初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时7min，则水吸收的热量是多少？

（3）上述加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是多少？

【答案】（1）90℃；（2）3.36×105J；（3）80%

【解析】解：（1）饮水机将水加热到最高温度时，衔铁会弹起，触点分离，此时控制电路的电流为

I=10mA=0.01A

此时滑动变阻器R0两端的电压

U0=IR0=0.01A×250Ω=2.5V

热敏电阻Rt两端的电压

Ut=U-U0=3V-2.5V=0.5V

热敏电阻的阻值

据Rt=5+0.5t知，水能加热到的最高温度

（2）饮水机中水的质量

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3=1kg

水吸收的热量

Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100-20)℃=3.36×105J

（3）上述加热过程中，饮水机消耗的电能

饮水机工作电路的加热效率

答：（1）若将滑动变阻器R0的阻值设为250Ω，饮水机能将水加热到的最高温度是90℃；

（2）水吸收的热量是3.36×105J；

（3）上述加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是80%。

23．(12分)（2022·全国·九年级专题练习）如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。求：

(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流；

(2)电热丝R0工作5min产生的热量；

(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取多大阻值；

(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少°C。

【答案】(1)2.5A；(2) ；(3) 70Ω；(4)150°C

【解析】(1)根据计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为

(2)工作电路工作5min产生的热量为

(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，由图乙知，此时热敏电阻的阻值为80Ω，则由可得控制电路的总电阻为

则电阻箱R1的阻值为

(4)因为电磁继电器的吸合电流一定，吸合时总电阻一定，所以当电阻箱的电阻最大时，热敏电阻的阻值最小，此时设定温度最高,可得热敏电阻最小为

由图乙得，热敏电阻为30Ω时，设定最高温度为150°C。

答：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流是2.5A；

(2)电热丝R0工作5min产生的热量是；

(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取阻值70Ω；

(4)该恒温箱可设定的最高温度是150°C。