拔高学习15  电磁继电器相关动态电路计算教科版物理九年级上学期

教科版九年级全拔高学习15  电磁继电器相关动态电路计算如图是小明设计的保温箱电路，热敏电阻

R、定值电阻

R0

和电磁继电器组成保温箱的控制电路，闭合开关

S1、S2，保温箱工作时，箱内温度达到100℃时，电磁铁吸合衔铁，触点

A

与触点

C

接触；

例典例讲解类型1 家用电器类电磁继电器相关计算当箱内温度低于50℃时，电磁铁松开衔铁，触点

A与触点

B

接触；当触点

A

与触点

B

接触时，电流表的示数为5A；当触点

A与触点

C接触时，电流表的示数为1A。求：典例讲解(1)电阻R2

的阻值。

【思路引导】

(2)保温箱加热时工作电路的功率。解：保温箱加热时工作电路的功率

P＝UI

加

＝220V×5A＝1100W。【思路引导】

(2)待求量：

保温箱加热时工作电路的功率

P已知量：

触点

A与触点

B

接触时的电流

I

加，工作电路的电源电压

U公式推导求解：

P＝UI

加(3)保温箱加热10min工作电路消耗的电能。解：保温箱加热10min工作电路消耗的电能

W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J。【思路引导】(3)待求量：

加热

10min工作电路消耗的电能

W已知量：

加热时间

t，加热时工作电路的功率

P公式推导求解：

W＝Pt1.

[2023·台州]我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。(1)安装一台额定电压为220V，最大功率为5500W的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？方法针对练

(2)某台空调制冷时消耗的功率为2340W，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？

(3)为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲所示的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1

的阻值随温度变化情况如图乙所示。实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0(如图丙所示)，实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0

的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。(电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变，线圈电阻忽略不计)

工作原理：气温升至30℃时，衔铁被吸下，空调线路接通，控制电路中

R1

和

R0

并联工作，气温从

30℃下降到26℃时，由于

R0的作用，线圈中的电流一直大于或等于0.15A，衔铁一直被吸下，空调线路不断开。[2023•

绵阳模拟]电梯为居民出入带来了很大的便利，小明家住某小区6楼，放学后，他乘电梯回家，已知小明的重力为500N，电梯在20s内将小明提升到

6楼(每层楼高3m)。

例典例讲解类型2

电磁继电器的动态分析hGt小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，其电路由工作电路和控制电路组成；在工作电路中，当电梯没有超载时，触点

K

与触点

A接触，闭合开关

S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点

K

与触点

B

接触，电铃发出典例讲解报警铃声，闭合开关

S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压

U＝6V，保护电阻

R1＝100Ω，电阻式压力传感器(压敏电阻)R2

的阻值随压力

F

的大小变化情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的电阻都忽略不计。(1)在小明放学乘电梯回家的过程中，电梯对小明做功的平均功率为多少？

P

【思路引导】

(2)若电磁铁线圈中的电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立了总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。(g取10N/kg)mI≥20mA时超载【思路引导】

1.

[2023·福建]实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲所示，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。方法针对练该装置设计有超载限制系统，如图乙所示，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻

R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻

RF

阻值随压力

F

压

变化的部分数据如表所示。F

压

/N…4006008009001000…RF/Ω…800500300200100…当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，

B、

C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重

150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。求：(1)空厢匀速竖直上升时，求绳中拉力F

的大小。

(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率。

(3)重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。

(4)若