《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪粤版》

8. 如图甲所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃浓度较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃浓度达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,使电路中的电流增大,在衔铁的作用下,开启自动除尘模式。光敏电阻的阻值符合图乙中的图线______(填“$A$”或“$B$”),除尘器的位置应接在电路中的______(填“$a$”“$b$”或“$c$”)位置。

B;b

答案： 8.B;b 【点拨】当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,电路中的电流增大,根据欧姆定律可知,光敏电阻的阻值减小,即光敏电阻的阻值随空气中尘埃浓度的增大而减小。当电路中的电流增大时,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,使动触点和下面的静触点接触,开启自动除尘模式,所以除尘器的位置应接在电路中的b位置。

9. 某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于$25^{\circ}C$时温控开关闭合,绿灯不亮,加热电阻工作,温控开关断开,绿灯亮,表示温度已经达到$25^{\circ}C$。请根据以上要求,用笔画线代替导线完成工作电路部分的连接。

答案：
9.【解】如图所示。 【点拨】根据题意可知,当室内温度低于25℃时温控开关闭合,加热电阻工作,动触点与下面的静触点接触;当室温高于25℃时,温控开关断开,加热电阻不工作,动触点与上面的静触点接触;加热电阻与绿灯工作时互不影响。

10. 如图甲是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压为$220V$,电热丝$R_{0}的阻值为44\Omega$；控制电路电源电压为$8V$,电磁铁线圈的电阻$R_{1}= 10\Omega$,滑动变阻器(调温电阻)$R_{2}的最大阻值为130\Omega$；热敏电阻$R_{3}的阻值随温度t$变化的关系如图乙所示。$R_{0}和R_{3}$均置于恒温箱中,当电磁铁线圈中电流达到$50mA$时,电磁铁会把弹簧片吸到左边,右边工作电路断开停止加热。求：
(1)加热时,经过$R_{0}$的电流。
(2)当最高控温设置在$60^{\circ}C$时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少？
(3)利用恒温箱把$1kg的牛奶从20^{\circ}C加热到60^{\circ}C$,牛奶吸收多少热量？[牛奶的比热容$c= 2.5×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$]
(4)把$1kg的牛奶从20^{\circ}C加热到60^{\circ}C需要2min$,则该恒温箱的加热效率为多少？(结果精确到$0.1\%$)

答案： 10.【解】
(1)由题图甲可知,加热时,工作电路为R₀的简单电路,此时经过R₀的电流$I_{0}=\frac {U}{R_{0}}=\frac {220V}{44\Omega }=5A$。
(2)当电磁铁线圈中电流达到50mA时,电磁铁会把弹簧片吸到左边,右边工作电路断开停止加热,此时控制电路的总电阻$R_{总}=\frac {U'}{I}=\frac {8V}{50×10^{-3}A}=160\Omega ,$由题图乙可知,当最高控温设置在60℃时,热敏电阻R₃的阻值为90Ω,滑动变阻器接入电路中的阻值$R_{2}=R_{总}-R_{1}-R_{3}=160\Omega -10\Omega -90\Omega =60\Omega $。
(3)牛奶吸收的热量$Q_{吸}=cm(t_{末}-t_{0})=2.5×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×1kg×(60^{\circ }C-20^{\circ }C)=1×10^{5}J$。
(4)恒温箱消耗的电能$W=\frac {U^{2}}{R_{0}}t=\frac {(220V)^{2}}{44\Omega }×2×60s=1.32×10^{5}J,$该恒温箱的加热效率$η=\frac {Q_{吸}}{W}×100\% =\frac {1×10^{5}J}{1.32×10^{5}J}×100\% \approx 75.8\% $。