题目
图为路灯自动控制电路，其工作原理利用了电磁开关和光敏电阻。图中虚线框内是电磁开关的结构示意图。当线圈（电阻不计）中电流大于或等于40mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，切断工作电路；电流小于40mA时，弹簧片和触点结合，接通工作电路。光敏电阻在照射光较强（如白天）时阻值为零；照射光较弱（如黑天）时阻值无穷大。已知电源电压为36 V，路灯标有“36V 25W”字样。
（1）电磁开关工作时主要利用下列哪种电磁现象？________ 。（填字母）
A. 电流的磁效应 B. 磁场对通电直导线的作用 C. 电磁感应
（2）
①光敏电阻的作用相当于________ （填“滑动变阻器”或“自动开关”）。
②请将电路连接完整。
（3）秋分前后，天气晴好时，路灯一昼夜消耗的电能约为_____________kW·h。
（4）试求保护电阻的最大阻值。 |
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题型：实验题难度：中档来源：湖南省中考真题
所属题型：实验题
试题难度系数：中档
答案
（1）A
（2）①自动开关 |
②如图所示 |
（3）0.3
（4）白天控制电路接通，依题意电路中最小电流为
I=40mA
根据欧姆定律有
解得保护电阻的最大阻值是R=900Ω。 |
考点梳理
初中三年级物理试题“图为路灯自动控制电路，其工作原理利用了电磁开关和光敏电阻。图”旨在考查同学们对
电功或电能的计算、
电流的磁效应、
欧姆定律及其应用、
电路的组成、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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- 电功或电能的计算
- 电流的磁效应
- 欧姆定律及其应用
- 电路的组成
考点名称：电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I2Rt，W=U2t/R，W=Pt，W=Uq。
电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×106J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I2Rt=U2t/R
电功计算：
1. W=UQ电
电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)
考点名称：电流的磁效应
定义：
电流的磁效应(通电会产生磁)：奥斯特发现，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。
非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同。
通有电流的长直导线周围产生的磁场：
在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直。
右手定则1
用右手握住导线，大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电，电流的方向，在导线中是由正极流到负极)，其余四指所指的方向，即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向。
右手定则2
以右手握住线圈，四指指向导线上电流的方向，则大拇指所指即为磁力线方向。
磁场的强度1
H(高斯)=2I(安培)/10r(公分)<；==长直导线
I：系指导线上的总电流，可借着增加线圈的匝数来提高导线上的总电流。
r：为与导线间的垂直距离。
*注：地球磁场约0.2高斯。
磁场强度2
螺管线圈：管面半径a，管长L，线圈总匝数N，距端面为X的P点
a.空心：X点之磁场
b.若在螺线管内塞满磁铁性物质，除了原有空心线圈所产生的磁场外，另外还得加上这些物质磁化后所造的磁场，即总磁场强度(B)应为
B=H+4πM=H+4πXH=（1+4πX）H=μH
X：导磁M：磁化强度H：空心线圈之磁场
由上式可知塞有磁性物质的螺线管，其所产生的磁场强度为空心线圈的M倍。一般铁磁性物质的μ值在数百到数万之间。
通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关。
直线电流的磁场分布：
直线电流的磁场中的磁感线分布垂直于电流的所有平面上，是以电流为中心的一系列同心圆。
直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用右手螺旋定则（安培定则）来判断：
右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向和电流方向一致，那么弯曲四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
考点名称：欧姆定律及其应用
欧姆定律
欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容，是贯穿整个电学的主线。在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本公式是I=U/R，U表示导体两端的电压，单位是V;R表示导体的电阻，单位是Ω;I表示通过导体的电流，单位是A。
欧姆定律学习的重难点
1、要理解欧姆定律的内容
(1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻，也就是说在电阻不变的情况下;如果说导体中的电流与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变。
(2)注意顺序，不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系，电压是原因，电流是结果。是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
2、要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式I=U/R，可变形为U=IR和R=U/I，但这三个式子是有区别的。
(1)I=U/R，是欧姆定律的表达式，它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。
(2)U=IR，当电流一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比，因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定，跟I、R无关，此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义。
(3)R=U/I，此公式也是一个量变式，不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位，即电流的单位为安培，符号A;电压的单位为伏特，符号V;电阻的单位为欧姆，符号Ω。
3.要明白定律的适用范围
(1)定律只适用于金属导电和液体导电，对于气体、半导体导电一般不适用。
(2)定律只适用于纯电阻电路。如：电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路。对于非纯电阻电路，如：电动机电路、日光灯电路等，则不能直接应用。
4.要理解欧姆定律的注意事项
(1)物理量的同一性。叙述欧姆定律时，在两个 “跟”字后面都强调了“这段导体”四个字，它是指对电路中同一导体或同一电路而言。所以在运用欧姆定律I=U/R等进行计算时，必须注意同一性，即I、R、U必须是 同一导体或同一段电路中的物理量。在表示I、U、R 时，注意脚标的一一对应。
(2)物理量的同时性。由于电路的连接方式发生改变，开关的断开或闭合，或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化，从而可能引起电路中电流和各部分电阻两端的电压发生变化。因此，必须注意在同一时刻、同一过程中的电压、电阻与电流的相互对应，不可将前后过程的I、R、U随意混用。
欧姆定律知识框架：
欧姆定律解题技巧
根据串、并联电路的特点和欧姆定律的公式可进行有关计算。
解题的方法是：
(1)根据题意画出电路图，看清电路的组成(串联还是并联);
(2)明确题目给出的已知条件与未知条件，并在电路图上标明;
(3)针对电路特点依据欧姆定律进行分析;
(4)列式解答。
考点名称：电路的组成
电路：电路是把电源，开关，用电器用导线连接起来组成电流的路径。
电路的作用
电路的作用是进行电能与其它形式的能量之间的相互转换。因此，用一些物理量来表示电路的状态及各部分之间能量转换的相互关系。
电路的组成
电路由电源，负载，连接导线和辅助设备四大部分组成。实际应用的电路都比较复杂，因此，为了便于分析电路的实质，通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线，即画成所谓电路图。其中导线和辅助设备合称为中间环节。
1.电源
电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。例如，电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。由于非电能的种类很多，转变成电能的方式也很多，所以，目前实用的电源类型也很多，最常用的电源是干电池、蓄电池和发电机等。
2.负载
在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。例如，电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能，等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。
3.导线
连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路，起着传输电能的作用。
4.辅助设备
辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器及测量仪表等。
画好电路图的方法：
(1)应完整地反映电路的组成，即有电源、用电器、开关和导线。
(2)规范地使用电路元件符号，不能自选符号。
(3)交叉相连的点要画粗黑圆点;
(4)合理地安排电路元件符号的位置，尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中，使电路图清楚美观，并注意元件符号绝不能画在拐角处;
(5)导线要横平竖直，转弯画成直角，电路图一般呈长方形;
(6)最好从电源的正极开始，沿着电流的方向依次画电路元件，且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
