《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册教科版》

6. [2023.陕西A卷]小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F变化的关系图像如图乙所示。闭合开关S和S2，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 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
B. 压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时，R的功率为0.4W
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R1的滑片P向左移

答案： D　[点拨]由安培定则可知，当开关S闭合时，电磁铁下端为N极，故A错误；控制电路中，两电阻串联接入电路，由题图乙可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以压敏电阻受到的压力越大，电路总电阻越小，控制电路中的电流越大，故B错误；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，此时自动报警铃声开始响起，根据欧姆定律可得，此时电路总电阻R = $\frac{U}{I}$ = $\frac{12V}{0.1A}$ = 120Ω，由题图乙可知此时压敏电阻的阻值R₂ = 40Ω，滑动变阻器接入电路的阻值R₁ = R - R₂ = 120Ω - 40Ω = 80Ω，所以R₁的功率P = I²R₁ = (0.1A)²×80Ω = 0.8W，故C错误；要保证电梯最大载重不变，即通过控制电路的电流不变，因控制电路电源电压降低，根据欧姆定律可知，需减小电路总电阻，所以应减小滑动变阻器接入电路的阻值，将R₁的滑片P向左移，故D正确。

7. 人员密集的室内场所中二氧化碳含量偏高，对人体会产生不利影响。研究小组设计了如图所示的电路，R2为气敏电阻，其阻值随CO2 气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题。

(1) 设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的______两接线柱之间。
(2) 要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，可以________(填字母序号)。
A. 增加电磁铁的线圈匝数
B. 在控制电路中再串联一个电阻
C. 把滑动变阻器R的滑片向上移

答案：
(1)A、B　
(2)A、C　[点拨]
(1)控制电路中，两电阻串联，当室内CO气体含量升高时，气敏电阻R₂接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路的电流变大，电磁铁的磁性增强。当升高到一定浓度，电磁铁吸引衔铁，动触点与下触点接触，所以排风扇应连接在A、B两接线柱之间。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时工作，此时气敏电阻接入电路的电阻较大，电路的电流较小，电磁铁的磁性较小，为使电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，可增加电磁铁线圈匝数，故A可行；在控制电路中再串联一个电阻，会使电路的电流变小，电磁铁的磁性更小，无法吸引衔铁，故B不可行；把滑动变阻器R₁的滑片向上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，故C可行。

8. 科学推理[2023.攀枝花，多选]为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R为定值电阻，R2 为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，所以电流表的示数能反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁，电铃报警。则该装置正常工作时　(　　　)
　
A. 电磁铁的上端为N极
B. 水位较低时，电磁铁的磁性较弱
C. 若减小R的阻值，警戒水位会变高
D. 电流表示数越大，水位越高

答案： B、D　[点拨]根据安培定则可知，电磁铁上端为S极，故A错误；由题图可知，R₁、R₂、电磁铁、电流表串联接入电路，水位较低时，R₂接入电路的阻值较大，电路中总电阻较大，电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，故B正确；若减小R₁的阻值，由于报警电流不变，则报警时R₂接入电路的阻值变大，由此可知警戒水位变低，故C错误；电流表示数越大，R₂接入电路的阻值越小，滑片P向上移，由此可知水位变高，故D正确。