《2025年5年中考3年模拟九年级物理下册教科版》

13. 如图1所示是某房间中央空调(双温)的开关控制装置的工作原理图,控制电路电源电压为6 V恒定不变,电磁继电器线圈的电阻不计,R1是电阻箱(电阻可调),R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。当电磁继电器线圈中的电流等于或大于15 mA时,衔铁被吸合,工作电路接通开始工作。(P9203002)


(1) 空调的电源线都使用三脚插头,如图2所示,其中较长的插脚E与空调的________相连,插入插座时,这个插脚又与插座中的________(选填“火”“零”或“地”)线相连。
(2) 在冬季,如果房间内温度低于25 ℃时,空调自动开始制热,则电阻箱R1的电阻值应调为多大?
(3) 当空调的制热功率为1 870 W时,工作电路中的电流是多少?空调连续工作30 min消耗的电能是多少度?
(4) 为节约用电,夏季要适当升高空调的启动温度,请你写出一种可行的调节方案。

答案： 答案 （1）金属外壳 地 （2）100 Ω （3）8.5 A 0.935度 （4）减小电阻箱的阻值。
解析 （1）空调都使用三脚插头，其中较长的插脚E与空调的金属外壳相连，插入插座时，这个插脚与插座中的地线相连。
（2）$I = 15\ mA = 1.5×10^{-2}\ A$，工作电路开始工作时，控制电路的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ V}{1.5×10^{-2}\ A}=400\ \Omega$，由表中数据可知，空调启动温度设定为25 ℃时，热敏电阻的阻值$R = 300\ \Omega$，则电阻箱的电阻值$R_{1}=R_{总}-R = 400\ \Omega - 300\ \Omega = 100\ \Omega$。
（3）当空调的制热功率为1 870 W时，工作电路中的电流$I'=\frac{P'}{U'}=\frac{1870\ W}{220\ V}=8.5\ A$，空调工作30 min消耗的电能$W = Pt = 1870×10^{-3}\ kW×30×\frac{1}{60}\ h = 0.935\ kW·h = 0.935$度。
（4）由（2）中计算结果可知空调启动时控制电路的总电阻为400 Ω，若升高空调的启动温度，根据表格数据可知，热敏电阻的阻值增大，根据串联电路的电阻特点可知，电阻箱的阻值应减小，所以可采取的调节方案是减小电阻箱的阻值。