【尖子生专用】2020中考物理挑战压轴题:专题09 电和磁(解析版和原卷版)
【内容简介】1.小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能,烧水时,先按一下加水按钮,自吸泵把水从水桶抽到壶内,当壶内水位达到规定容量时,自吸泵自动停止抽水;再按一下加热按钮,加热装置将对壶内的水加热。如图所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示.电磁铁线圈电阻可忽略不计,“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作。当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合.电磁继电器的电源两端电压U=6V,饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg• ℃),水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,电热水机的铭牌数据如表. (1)电磁继电器的接线柱________(M/N)应与家庭电路的火线相连。(2)如果自吸泵抽水效率为60%,求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能_____. (3)加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是___________(并联/串联)(4)为了实现温度控制,饮水机加热电热丝(图中未画出)应该选择接在以下的____。A.AD端 B.BC端 C.AB端 D.CD端(5)假设饮水机内水温达到90℃时,温控电路就将电路切换到保温状态,此时滑动变阻器的阻值为__________Ω。(6)现将滑动变阻器R2的阻值适当调小,则该饮水机的保温范围将比原来____(大/小).【答案】M10J并联C70小【解析】【详解】(1)由于开关控制火线,而电磁继电器衔铁相当于开关,所以,电磁继电器的接线柱M应与家庭电路的火线相连;(2)由 知道,1.2L水的质量是:m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1.2×10-3m3 =1.2kg,如果自吸泵抽水效率为60%,则η= ,所以,自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能是: =10J;(3)根据题意知道,当继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作;当继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合,所以,加热电路与保温电路是并联关系,而安装的2根加热电热丝工作时为了互不影响,也应是并联关系。(4)当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由图1知道CD端接保温电热丝;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合,由图1知道AB端应接2根“220V 600W”的电热丝(表示其额定电压为220V),又由表中数据知道,加热功率为1200W,故每根电热丝正常工作的功率为600W;(5)由图2知道,当饮水机内水温达到90℃时,热敏电阻R1 =50Ω,由于当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由电阻的串联和欧姆定律知道,此时电路的电流是: =0.05A,解得此时滑动变阻器的阻值是:R滑 =70Ω;(6)现将滑动变阻器R2的阻值适当调小,由于加热和保温切换时的电流大小均不变,由欧姆定律知道,总阻值R不变,由串联电路的电阻规律知道,R=R2 +R1,所以,当R2增小时,加热和保温切换时的R1均增大,但两状态之间R1的变化量相等,由图2知道保温范围变小了。2.图甲是电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住21楼,他乘电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s,已知每层楼的高度为3 m.小明重500 N,轿厢重4500 N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此过程,解答下列问题.
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资料审核:czwlzx
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