某展览厅(如图甲)为保护展品，设置了调光天窗，当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示：为定值电阻；R为光敏电阻，其电阻值R随光照强度的变化如图丙所示，光照强度的国际单位为勒克斯(1x)；P为电磁铁，其线圈电阻 Rp为20Ω，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。图乙中的M、N，其中一处是节能灯，另一处是电动卷帘。已知电源电压则：

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1. 某展览厅(如图甲)为保护展品，设置了调光天窗，当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示： $\text{[math]}$ 为定值电阻；R为光敏电阻，其电阻值R随光照强度的变化如图丙所示，光照强度的国际单位为勒克斯(1x)；P为电磁铁，其线圈电阻 Rp为20Ω，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。图乙中的M、N，其中一处是节能灯，另一处是电动卷帘。已知电源电压 $\text{[math]}$ 则：

(1) 电磁铁P上端为极(填“N”或“S”)。

(2) 图中的M处用电器应为 (填“节能灯”或“电动卷帘”)。

(3) 当外界光照强度达到1501x时，电动卷帘便开始工作，求R₀的阻值。

【考点】

欧姆定律及其应用; 电磁铁的其他应用; 通电螺线管的极性和电流方向的判断;

【答案】

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解答题普通

1. 如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R₁(安装在恒温箱内)、可变电阻器R₂、低压电源、开关等组成。R₁的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。调节可变电阻器使得R₂=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：

(1) 电磁继电器中电磁铁上端是极(选填“N”或“S”)。

(2) 恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变，加热电路会因此被 (选填“接通”或“断开”)。

(3) 调节电阻器使得R₂'=140Ω，恒温箱内温度升高到时，加热电路被断开。

解答题普通

2. 研习小组参观“智能温控蔬菜种植大棚”后，尝试设计了“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，挖制电路电源电压恒为6V，R₁为20Ω的定值电阻，R₂为滑动变阻器，R₃为工作电路的加热电阻。

(1) 控制电路电磁铁线圈上端的磁极为(植“N”或“S”)。

(2) 若线圈中电流为0.2A时，电磁铁就会吸引衔铁，使工作电路中R₃停止加热。此时R₂接入电路的有效阻值是多少欧?

(3) 甲电路通过移动滑动变阻器滑片，改变电流，从而来实现对工作电路工作状态的控制。为实现“自动温控”，小东用热敏电阻R₃替换R₂ ．热敏电阻阻值与温度关系有两类，如图乙。为实现目的，需选择曲线(填“①”或“②”）所示的热敏电阻。该改进，可实现一定温度下的自动控制。

(4) 温度过高和过低都不利于植物生长，再次改进电路，如图丙所示(L_a和L_b是完全相同的电磁铁），让温度低于15℃时加热系统工作，温度高于30℃时制冷系统工作。若温度高于30℃时制冷系统工作，此时热敏电阻R_a和R_b要满足怎样的大小关系?说说你的理由：。

解答题普通

3. 小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R₁和滑动变阻器R₂等。压敏电阻R₁的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值R=10Ω。请你解答下列问题：

(1) 连接电路：货物装载机应接在接线柱(填“AB"”“BC"或“AC")之间。

(2) 电磁继电器中的电磁铁上端为 (填“N”或“S”)极。

(3) 当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R₂的最大阻值至少为欧姆。

(4) 若要提高货架能承受的最大压力，滑动变阻器R₂接入电路的阻值应(填“调大”“调小”或“不变”)。

解答题困难