1. 如图所示为液面高度控制装置，水槽中的两个金属片A、B可看成最简单的传感器，它与电磁继电器构成控制电路，而电动机和指示灯与电磁继电器则构成受控电路。电动机的作用是带动水泵向水槽中加营养液。
(1)该装置利用了(
A. 液体的透光性
B. 液体的导电性
C. 液体的温度
D. 液体的pH值
(2)电路中，若电磁继电器的衔铁无法吸合，可能导致(
A. 电动机停止运转
B. 指示灯持续发光
C. 水泵停止工作
D. 水槽中营养液溢出
(1)该装置利用了(
B
)A. 液体的透光性
B. 液体的导电性
C. 液体的温度
D. 液体的pH值
(2)电路中，若电磁继电器的衔铁无法吸合，可能导致(
D
)A. 电动机停止运转
B. 指示灯持续发光
C. 水泵停止工作
D. 水槽中营养液溢出
答案：B
D
D
解析：
【分析】
1. 第(1)问：观察装置工作逻辑，当液面上升接触金属片A时，A、B通过液体连通使控制电路接通，电磁铁产生磁性，核心是液体能导通电路，因此要从液体导电性角度分析选项。
2. 第(2)问：明确电磁继电器的工作状态，衔铁吸合时电动机电路断开、指示灯接通；衔铁无法吸合时，电动机电路持续接通，水泵会一直向水槽加营养液，最终导致营养液溢出，据此逐一分析选项。
【解析】
(1) 当液面上升至接触金属片A时，金属片A、B通过液体形成控制电路的通路，使电磁继电器的控制电路接通，电磁铁获得磁性，这一过程利用了液体的导电性，故选B。
(2) 若衔铁无法吸合，受控电路中电动机所在支路始终接通，电动机持续带动水泵向水槽添加营养液：
A选项：电动机持续运转，不会停止，该选项错误；
B选项：指示灯所在支路断开，不会持续发光，该选项错误；
C选项：水泵持续工作，不会停止，该选项错误；
D选项：水槽内营养液持续增加，最终会溢出，该选项正确。
【答案】
(1) B
(2) D
【知识点】
电磁继电器应用、液体导电性
【点评】
本题结合实际液面控制装置，考查电磁继电器的工作原理及液体导电性的应用，需理清控制电路与受控电路的联动关系，将电磁继电器的工作过程与装置功能结合分析。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：观察装置工作逻辑，当液面上升接触金属片A时，A、B通过液体连通使控制电路接通，电磁铁产生磁性，核心是液体能导通电路，因此要从液体导电性角度分析选项。
2. 第(2)问：明确电磁继电器的工作状态，衔铁吸合时电动机电路断开、指示灯接通；衔铁无法吸合时，电动机电路持续接通，水泵会一直向水槽加营养液，最终导致营养液溢出，据此逐一分析选项。
【解析】
(1) 当液面上升至接触金属片A时，金属片A、B通过液体形成控制电路的通路，使电磁继电器的控制电路接通，电磁铁获得磁性，这一过程利用了液体的导电性，故选B。
(2) 若衔铁无法吸合，受控电路中电动机所在支路始终接通，电动机持续带动水泵向水槽添加营养液：
A选项：电动机持续运转，不会停止，该选项错误；
B选项：指示灯所在支路断开，不会持续发光，该选项错误；
C选项：水泵持续工作，不会停止，该选项错误；
D选项：水槽内营养液持续增加，最终会溢出，该选项正确。
【答案】
(1) B
(2) D
【知识点】
电磁继电器应用、液体导电性
【点评】
本题结合实际液面控制装置，考查电磁继电器的工作原理及液体导电性的应用，需理清控制电路与受控电路的联动关系，将电磁继电器的工作过程与装置功能结合分析。
【难度系数】
0.6
2. 如图是小华设计的一种节能电梯工作原理图，R是一个力敏电阻，当电梯上无人时，力敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电磁铁的磁性变
弱
，触点3与触点1
(选填“1”或“2”)接触，电动机的转速变小，电梯变慢，从而达到节能目的。答案：弱
1
1
解析：
【分析】
解题思路分为两步：首先分析电磁铁磁性的变化，根据力敏电阻的阻值变化，结合欧姆定律判断控制电路电流的变化，进而确定电磁铁磁性强弱；然后分析触点的接触情况，根据电磁铁磁性变化对衔铁的作用，判断触点连接，再结合工作电路的变化理解节能原理。
1. 电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越小磁性越弱。当电梯无人时，力敏电阻阻值变大，控制电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路电流变小，所以电磁铁磁性变弱。
2. 电磁铁磁性变弱，对衔铁的吸引力减小，衔铁向上运动，触点3与触点1接触，此时电动机与$R_1$串联，电路总电阻变大，电流变小，转速变慢，实现节能。
【解析】
1. 电磁铁磁性变化分析：
当电梯上无人时，力敏电阻$R$受到的压力变小，阻值变大，控制电路的总电阻增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（电源电压$U$不变），控制电路中的电流变小。由于电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数等其他因素不变时，电流越小，磁性越弱，因此电磁铁的磁性变弱。
2. 触点接触情况分析：
电磁铁磁性变弱，对衔铁的吸引力减小，衔铁在自身重力作用下向上运动，使触点3与触点1接触。此时电动机$M$与电阻$R_1$串联，工作电路的总电阻增大，电流减小，电动机的转速变小，达到节能目的。
【答案】
弱；1
【知识点】
电磁铁磁性影响因素；电磁继电器工作原理
【点评】
本题将电磁继电器、电磁铁特性与电路分析结合，联系实际节能电梯的场景，考查学生对电磁学知识的综合应用能力，需要理清控制电路和工作电路的相互影响，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
解题思路分为两步：首先分析电磁铁磁性的变化，根据力敏电阻的阻值变化，结合欧姆定律判断控制电路电流的变化，进而确定电磁铁磁性强弱；然后分析触点的接触情况，根据电磁铁磁性变化对衔铁的作用，判断触点连接，再结合工作电路的变化理解节能原理。
1. 电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越小磁性越弱。当电梯无人时，力敏电阻阻值变大，控制电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路电流变小，所以电磁铁磁性变弱。
2. 电磁铁磁性变弱，对衔铁的吸引力减小，衔铁向上运动，触点3与触点1接触，此时电动机与$R_1$串联，电路总电阻变大，电流变小，转速变慢，实现节能。
【解析】
1. 电磁铁磁性变化分析：
当电梯上无人时，力敏电阻$R$受到的压力变小，阻值变大，控制电路的总电阻增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（电源电压$U$不变），控制电路中的电流变小。由于电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数等其他因素不变时，电流越小，磁性越弱，因此电磁铁的磁性变弱。
2. 触点接触情况分析：
电磁铁磁性变弱，对衔铁的吸引力减小，衔铁在自身重力作用下向上运动，使触点3与触点1接触。此时电动机$M$与电阻$R_1$串联，工作电路的总电阻增大，电流减小，电动机的转速变小，达到节能目的。
【答案】
弱；1
【知识点】
电磁铁磁性影响因素；电磁继电器工作原理
【点评】
本题将电磁继电器、电磁铁特性与电路分析结合，联系实际节能电梯的场景，考查学生对电磁学知识的综合应用能力，需要理清控制电路和工作电路的相互影响，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
3. 植物生长需要适宜的环境湿度。某劳动实践小组为大棚内的多肉植物(适宜的环境湿度为30%～40%)设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至30%时，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至40%时，加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6 V，定值电阻R₀为20 Ω，湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题(线圈电阻不计)：
(1)闭合开关S₁，电磁铁的上端是
(2)闭合开关S₁、S₂，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率。
(3)若大棚内的多肉植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%～70%)，小明提出该加湿装置只需更换电阻R₀就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R₀的阻值。
(1)闭合开关S₁，电磁铁的上端是
S
极；通过电磁铁的电流越大，磁性越强
。(2)闭合开关S₁、S₂，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率。
(3)若大棚内的多肉植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%～70%)，小明提出该加湿装置只需更换电阻R₀就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R₀的阻值。
答案：S
强
(2) 解：$R_{总}=20\ \mathrm {Ω}+30\ \mathrm {Ω}=50\ \mathrm {Ω}$，$I=\frac {6\ \mathrm {V}}{50\ \mathrm {Ω}}=0.12\ \mathrm {A}$，$P=UI=6\ \mathrm {V}×0.12\ \mathrm {A}=0.72\ \mathrm {W}$
(3) 解：$R_{总}'=\frac {6\ \mathrm {V}}{0.12\ \mathrm {A}}=50\ \mathrm {Ω}$，$R_0'=50\ \mathrm {Ω}-10\ \mathrm {Ω}=40\ \mathrm {Ω}$
强
(2) 解：$R_{总}=20\ \mathrm {Ω}+30\ \mathrm {Ω}=50\ \mathrm {Ω}$，$I=\frac {6\ \mathrm {V}}{50\ \mathrm {Ω}}=0.12\ \mathrm {A}$，$P=UI=6\ \mathrm {V}×0.12\ \mathrm {A}=0.72\ \mathrm {W}$
(3) 解：$R_{总}'=\frac {6\ \mathrm {V}}{0.12\ \mathrm {A}}=50\ \mathrm {Ω}$，$R_0'=50\ \mathrm {Ω}-10\ \mathrm {Ω}=40\ \mathrm {Ω}$
解析：
【分析】
1. 第(1)问：根据安培定则判断电磁铁极性，右手握住螺线管，四指指向电流方向（从电磁铁下端流入、上端流出），大拇指指向下端（N极），故上端为S极；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，通过的电流越大，磁性越强。
2. 第(2)问：衔铁恰好被吸下时，加湿器停止加湿，对应环境湿度为40%，从表格中找到此时湿敏电阻R的阻值为30Ω。控制电路中R₀与R串联，先计算总电阻，再根据欧姆定律求出电流，最后利用P=UI计算控制电路的总功率。
3. 第(3)问：衔铁吸下的电流是定值（保证磁性足够吸下衔铁的电流不变），当环境湿度升至70%时停止加湿，此时湿敏电阻R的阻值为10Ω，先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，再结合串联电路电阻规律求出更换后的R₀阻值。
【解析】
(1) 根据安培定则，右手握住螺线管，电流从下端流入、上端流出，大拇指指向下端（N极），因此上端是S极；电磁铁的磁性强弱随电流增大而增强，故填“强”。
(2) 衔铁恰好被吸下时，环境湿度为40%，由表格可知湿敏电阻$R=30\ \Omega$。
控制电路中$R_0$与$R$串联，总电阻：
$R_{总}=R_0 + R = 20\ \Omega + 30\ \Omega = 50\ \Omega$
根据欧姆定律，控制电路中的电流：
$I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{50\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$
控制电路的总功率：
$P = UI = 6\ \mathrm{V} × 0.12\ \mathrm{A} = 0.72\ \mathrm{W}$
(3) 衔铁吸下时的电流不变，仍为$0.12\ \mathrm{A}$，当环境湿度为70%时，湿敏电阻$R'=10\ \Omega$。
此时控制电路的总电阻：
$R_{总}' = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.12\ \mathrm{A}} = 50\ \Omega$
根据串联电路电阻规律，更换后的定值电阻：
$R_0' = R_{总}' - R' = 50\ \Omega - 10\ \Omega = 40\ \Omega$
【答案】
(1) S；强
(2) 0.72 W
(3) 40 Ω
【知识点】
安培定则；电磁铁磁性强弱；串联电路欧姆定律应用
【点评】
本题结合电磁继电器和湿敏电阻考查电磁学与电学综合知识，需要明确电路工作逻辑，掌握安培定则、串联电路规律及电功率计算，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：根据安培定则判断电磁铁极性，右手握住螺线管，四指指向电流方向（从电磁铁下端流入、上端流出），大拇指指向下端（N极），故上端为S极；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，通过的电流越大，磁性越强。
2. 第(2)问：衔铁恰好被吸下时，加湿器停止加湿，对应环境湿度为40%，从表格中找到此时湿敏电阻R的阻值为30Ω。控制电路中R₀与R串联，先计算总电阻，再根据欧姆定律求出电流，最后利用P=UI计算控制电路的总功率。
3. 第(3)问：衔铁吸下的电流是定值（保证磁性足够吸下衔铁的电流不变），当环境湿度升至70%时停止加湿，此时湿敏电阻R的阻值为10Ω，先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，再结合串联电路电阻规律求出更换后的R₀阻值。
【解析】
(1) 根据安培定则，右手握住螺线管，电流从下端流入、上端流出，大拇指指向下端（N极），因此上端是S极；电磁铁的磁性强弱随电流增大而增强，故填“强”。
(2) 衔铁恰好被吸下时，环境湿度为40%，由表格可知湿敏电阻$R=30\ \Omega$。
控制电路中$R_0$与$R$串联，总电阻：
$R_{总}=R_0 + R = 20\ \Omega + 30\ \Omega = 50\ \Omega$
根据欧姆定律，控制电路中的电流：
$I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{50\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$
控制电路的总功率：
$P = UI = 6\ \mathrm{V} × 0.12\ \mathrm{A} = 0.72\ \mathrm{W}$
(3) 衔铁吸下时的电流不变，仍为$0.12\ \mathrm{A}$，当环境湿度为70%时，湿敏电阻$R'=10\ \Omega$。
此时控制电路的总电阻：
$R_{总}' = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.12\ \mathrm{A}} = 50\ \Omega$
根据串联电路电阻规律，更换后的定值电阻：
$R_0' = R_{总}' - R' = 50\ \Omega - 10\ \Omega = 40\ \Omega$
【答案】
(1) S；强
(2) 0.72 W
(3) 40 Ω
【知识点】
安培定则；电磁铁磁性强弱；串联电路欧姆定律应用
【点评】
本题结合电磁继电器和湿敏电阻考查电磁学与电学综合知识，需要明确电路工作逻辑，掌握安培定则、串联电路规律及电功率计算，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6