公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍，如图甲所示，充气堡需要持续为它充气，才能正常使用。为实现自动充气某兴趣小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题。

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1. 公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍，如图甲所示，充气堡需要持续为它充气，才能正常使用。为实现自动充气某兴趣小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题。

(1) 为达到自动充气的目的，需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压较低时充气，气压大时停止充气。根据要求接入电路中的电阻应选择图丙中的。

(2) 结合图乙电路，说明闭合开关后如何实现自动充气。

(3) 如图丁所示是某次开启并使用充气堡工作4小时的图像，请计算该充气堡消耗总电能。

【考点】

电磁铁的其他应用; 电功计算公式的应用;

【答案】

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解答题普通

1. 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档工作状态。

(1) 小风扇喷出的水雾在空气中发生了(填物态变化的名称)，从周围吸热起降温作用。

(2) 图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理。

(3) 小风扇在只扇风状态下工作15 分钟消耗的电能是多少?

(4) 商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作4小时。通过计算判断宣传是真是假。

解答题困难

2. 小明设计了如图甲所示的自动保温箱模拟电路，其工作原理为：当工作电路接通电源，电热丝R₁工作，双金属片受热逐渐向一侧弯曲；当保温箱内温度达到预设值时，双金属片与触点A接触，控制电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开，电热丝R₁停止加热。温度降低到一定值后，双金属片脱离触点A，电热丝R₁重新工作。控制电路能实现保温箱内加热电路周期性通断，从而控制保温箱内的温度稳定在一定的范围内，工作电路的电源电压U₁=22V，工作电路中电热丝的阻值R₁=11Ω，控制电路的电源电压U₂=6V，电热丝的阻值R₂=18Ω，此时保护电阻的阻值R₀=6Ω(金属片、线圈、导线的电阻忽略不计)

(1) 当双金属片与触点A接触时，请判断保护电阻R₀的工作状态：。

(2) 乙图表示保温箱内温度达到预设值后，加热电路断开，30秒后温度降低到一定值时，加热电路重新闭合，电热丝R₁产热。t时间后箱内温度重新升高到预设值，如此周期性反复。已知保温箱以每秒12焦的速度向外散热，求时间t。(结果保留一位小数，散热速度受温度影响忽略不计)

(3) 小明想将该自动保温箱用于学校每天下午的营养餐保温，因此，他收集了温州每月的平均气温，此外，你认为他还需要收集哪些信息？。

解答题普通

3. 如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报警声音。请说明它的工作原理。

解答题普通