《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

[典例2](多选)(2024河南)如图所示是小明为某仓库设计的温度报警电路。$R_1$为热敏电阻,其电阻随温度的变化而变化$,R_2$为变阻器。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是(BD)。

$A.R_1$的电阻随温度的升高而增大
B.在温度升高的过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将$R_2$的阻值调大
D.若控制电路的电源电压降低,报警温度将升高

答案： 解析：当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,说明衔铁被吸下,电磁铁的磁性增强,电路中的电流变大了,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小$,R_1$的电阻变小了,即热敏电阻$R_1$的电阻随温度的升高而减小,故A错误,B正确；控制电路的报警电流大小一定,即报警时控制电路总电阻一定,报警温度越低,热敏电阻的电阻越大,总电阻不变,应将$R_2$的电阻调小,故C错误；若控制电路电源电压降低,要使控制电路电流达到报警电流,根据欧姆定律,电路总电阻要变小,才能使衔铁被吸下来,因为热敏电阻$R_1$的电阻随温度的升高而减小,所以报警温度将升高,故D正确。故选BD。
答案：BD

[变式1]下列装置中没有应用电磁铁的是(C)。
A.电磁起重机
B.电磁继电器
C.电吹风
D.电铃

答案： C

[变式2]为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温热水器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压$U_1= 3V,$定值电阻R₀= 50Ω,热敏电阻R的电阻随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中,电压$U_2= 220V,R_1= 836Ω,R_2= 44Ω。$已知恒温热水器盛水2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃)]$


(1)当温度降低时,图甲中控制电路中的电流增大,工作电路中的动触点与静触点b(选填“a”或“b”)接触,此时电路处于加热状态。
(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流及此后工作电路的电功率。
衔铁刚跳起时，温度为80℃，由图乙知热敏电阻R=100Ω。控制电路总电阻R总=R0+R=50Ω+100Ω=150Ω，电流I=U1/R总=3V/150Ω=0.02A。此后衔铁跳起，动触点接a，工作电路R1与R2串联，总电阻R=836Ω+44Ω=880Ω，电功率P=U2²/R=(220V)²/880Ω=55W。
(3)若需要在水温60℃时就进入保温状态,下列可行的操作是C。
A.增加线圈匝数
B.控制电路电压变为2.5V
C.定值电阻R₀增大到90Ω
D.增大$R_2$的电阻

答案：
(1)增大；b
(2)衔铁刚跳起时，温度为80℃，由图乙知热敏电阻R=100Ω。控制电路总电阻R总=R0+R=50Ω+100Ω=150Ω，电流I=U1/R总=3V/150Ω=0.02A。此后衔铁跳起，动触点接a，工作电路R1与R2串联，总电阻R=836Ω+44Ω=880Ω，电功率P=U2²/R=(220V)²/880Ω=55W。
(3)C