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2. 为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示(PQ处电路未画出)。已知电源电压U₁=18V，热敏电阻Rₜ的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S₁、S₂闭合，无火情时绿灯亮；当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA时衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水。
(1)根据电路设计要求，应将图丙的电路①接入图甲中的
(2)若温度达到或超过70℃电铃报警，则滑动变阻器的最大阻值不能小于
(3)按以下步骤对(2)中电路进行调试：
①将Rₜ换成电阻箱，调节电阻箱的阻值为
②断开开关S₁，将电阻箱换成Rₜ，完成调试。
(4)现需要使装置的温度达到或超过60℃电铃报警，若热敏电阻Rₜ不变，滑动变阻器标有“500Ω 0.3A”字样，则选用电源的电压范围是
(1)根据电路设计要求，应将图丙的电路①接入图甲中的
Q
(选填“P”或“Q”)处，电路②接在图甲中的另一处；当该报警装置启动后，电磁铁有磁性，该电磁铁的上端为磁体的N
极，当温度升高时，电磁铁的磁性增强
(选填“增强”“减弱”或“不变”)。(2)若温度达到或超过70℃电铃报警，则滑动变阻器的最大阻值不能小于
1200
Ω。(3)按以下步骤对(2)中电路进行调试：
①将Rₜ换成电阻箱，调节电阻箱的阻值为
400
Ω，闭合开关S₁，调节滑动变阻器，直到电铃报警。②断开开关S₁，将电阻箱换成Rₜ，完成调试。
(4)现需要使装置的温度达到或超过60℃电铃报警，若热敏电阻Rₜ不变，滑动变阻器标有“500Ω 0.3A”字样，则选用电源的电压范围是
7.8 ~ 12.8
V。
答案：
2.
(1) $ Q $ $ N $ 增强
(2) 1200
(3) 400
(4) $ 7.8 ∼ 12.8 $
点拨:
(1) 由题意可知, 当通过电磁铁线圈 $ ab $ 的电流大于或等于 $ 10mA $ 时衔铁被吸下, 电铃报警同时电动水龙头喷水, 说明下面的虚框 $ Q $ 应接入题图丙中的①, 上面的虚框 $ P $ 应接入题图丙中的②; 根据安培定则可知该电磁铁的上端为 $ N $ 极. 由题图乙可知, 热敏电阻 $ R_{t} $ 的阻值随温度 $ t $ 的升高而减小, 所以当温度升高时, 热敏电阻的阻值减小, 根据欧姆定律可知控制电路的电流变大, 电磁铁磁性增强.
(2) 若温度达到或超过 $ 70^{\circ}C $ 电铃报警, 电路中的最小电流为 $ I = 10mA = 0.01A $, 由题图丙可知, 此时热敏电阻 $ R_{t} $ 的阻值为 $ 400\Omega $, 串联电路总电阻等于各部分电阻之和, 根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值 $ R = \frac{U_{1}}{I} - R_{线圈} - R_{t} = \frac{18V}{0.01A} - 200\Omega - 400\Omega = 1200\Omega $, 即滑动变阻器的最大阻值不能小于 $ 1200\Omega $.
(3) 根据等效代替法可知将 $ R_{t} $ 换成电阻箱, 调节电阻箱的阻值为 $ 400\Omega $, 闭合开关 $ S_{1} $, 调节滑动变阻器, 直到电铃报警.
(4) 若要求热敏电阻温度达到或超过 $ 60^{\circ}C $ 电铃报警, 则报警电流仍为 $ 10mA $ 不变, 由题图丙可知, 热敏电阻的阻值为 $ 580\Omega $, 所以电源电压最大为 $ U = I(R_{t}' + R_{线圈} + R') = 0.01A × (580\Omega + 200\Omega + 500\Omega) = 12.8V $, 电源电压最小为 $ U' = I(R_{t}' + R_{线圈}) = 0.01A × (580\Omega + 200\Omega) = 7.8V $, 则选用电源的电压范围是 $ 7.8 ∼ 12.8V $.
(1) $ Q $ $ N $ 增强
(2) 1200
(3) 400
(4) $ 7.8 ∼ 12.8 $
点拨:
(1) 由题意可知, 当通过电磁铁线圈 $ ab $ 的电流大于或等于 $ 10mA $ 时衔铁被吸下, 电铃报警同时电动水龙头喷水, 说明下面的虚框 $ Q $ 应接入题图丙中的①, 上面的虚框 $ P $ 应接入题图丙中的②; 根据安培定则可知该电磁铁的上端为 $ N $ 极. 由题图乙可知, 热敏电阻 $ R_{t} $ 的阻值随温度 $ t $ 的升高而减小, 所以当温度升高时, 热敏电阻的阻值减小, 根据欧姆定律可知控制电路的电流变大, 电磁铁磁性增强.
(2) 若温度达到或超过 $ 70^{\circ}C $ 电铃报警, 电路中的最小电流为 $ I = 10mA = 0.01A $, 由题图丙可知, 此时热敏电阻 $ R_{t} $ 的阻值为 $ 400\Omega $, 串联电路总电阻等于各部分电阻之和, 根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值 $ R = \frac{U_{1}}{I} - R_{线圈} - R_{t} = \frac{18V}{0.01A} - 200\Omega - 400\Omega = 1200\Omega $, 即滑动变阻器的最大阻值不能小于 $ 1200\Omega $.
(3) 根据等效代替法可知将 $ R_{t} $ 换成电阻箱, 调节电阻箱的阻值为 $ 400\Omega $, 闭合开关 $ S_{1} $, 调节滑动变阻器, 直到电铃报警.
(4) 若要求热敏电阻温度达到或超过 $ 60^{\circ}C $ 电铃报警, 则报警电流仍为 $ 10mA $ 不变, 由题图丙可知, 热敏电阻的阻值为 $ 580\Omega $, 所以电源电压最大为 $ U = I(R_{t}' + R_{线圈} + R') = 0.01A × (580\Omega + 200\Omega + 500\Omega) = 12.8V $, 电源电压最小为 $ U' = I(R_{t}' + R_{线圈}) = 0.01A × (580\Omega + 200\Omega) = 7.8V $, 则选用电源的电压范围是 $ 7.8 ∼ 12.8V $.
1. 一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间（如图），惊讶地发现灯丝在晃动，对于这种现象你的解释是磁场对通电导体有
力的作用
。在动圈式麦克风和电流表中，工作原理与该实验中的原理一致的是电流表
。
答案：
1. 力的作用 电流表
2. 如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是
通电导体在磁场中受到力的作用
，这个原理是物理学家安培
最先发现的。在实验中，为了使线圈能持续转动，可采取的方法是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周
，要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流（或增强磁场）
。
答案：
2. 通电导体在磁场中受到力的作用 安培 将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周 增大电流（或增强磁场）
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