梦想不会辜负每一个努力的人
【分析】（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。由此分析工作电路两灯及水泵的连接方式；
（2）由W=UIt计算出蓄电池充满电时储存的电能；再由发电玻璃的光电转化率分析计算其面积； （3）控制电路中R与R0串联，由表格数据知压力为360N压敏电阻的阻值，由此根据串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值，由杠杆平衡条件计算浮体浸没时A端受力，并表示出此时浮体受到的浮力；同理再表示出浮体浸入水中时的浮力，联立方程计算出浮体重力；
（4）水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动，应增大控制电路中电流，由此分析解答。 【解答】解：
（1）当水位在安全位置以下时时，浮体受到浮力较小，则浮体通过连杆对A端的向上作用力较小，压敏电阻受到杠杆的压力较小，由表格数据可知，压敏电阻的阻值较大，由欧姆定律可知控制电路中电流较小（不能吸引衔铁），电磁继电器衔铁在弹簧作用下被向上拉起，动触点与上方静触点接通，反之与下方静触点接通；
由题知，绿灯亮，排水泵不工作，红灯亮，同时排水泵正常工作，说明绿灯与红灯、水泵间互不影响，即为并联，红灯与水泵同时工作，同时停止工作，且它们的额定电压均为220V，所以红灯与水泵间并联，由此画出工作电路图连接情况如图所示：
；
（2）蓄电池充满电时储存的电能：W=UIt=12V×100A×3600s=4.32×106J=1.2kW?h，
由题知，发电玻璃光电转化率接近18%，在5h内对控制电路的蓄电池充满电，太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率1000W=1kW，
设“发电玻璃”面积至少为S，所以有：18%×1kW/m2×S×5h=1.2kW?h， 解得：S≈1.3m2；
梦想不会辜负每一个努力的人 （3）当浮体刚好浸没时，压敏电阻受到压力为360N，由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80Ω， 控制电路中R与R0串联，措施控制电路中的电流I=100mA=0.1A， 由串联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻的阻值： R0=R总﹣R=﹣R=
﹣80Ω=40Ω，
设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB， 已知AB：BO=4：1，则AO：BO=5：1， 根据杠杆的平衡条件有：FA×LOA=FB×LOB， 则：FA=
=360N×=72N，
因为力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力：FA'=FA=72N，
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：F浮=G+FA'=G+72N﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当浮体只有体积浸入水中时，由阿基米德原理可得此时的浮力：F浮'=F浮，
此时控制电路中电流为30mA=0.03A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时压敏电阻的阻值： R'=R总'﹣R0=
﹣40Ω=360Ω，
由表中数据知，压敏电阻受到压力FB'=120N， 由杠杆平衡条件有：FA'×LOA=FB'×LOB， 所以：FA'=
=120N×=24N，
同理可得，此时浮体受到的浮力：F浮'=G+FA'， 即：F浮=G+24N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②可得：F浮=80N，G=8N； 所以，应选择重力为8N的浮体。
（4）水位已达到安全位置上限，排水装置还未启动（说明控制电路的电流减小），由欧姆定律可知，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁，
而其他条件保持不变，则应减小压敏电阻R的阻值，根据表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力；在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力。
故答案为：（1）工作电路的连接见上图；（2）1.3；（3）应选择重力为8N的浮体；（4）右。
【点评】本题以自动排水装置模型为情景考查了电磁继电器的应用、串联电路特点、欧姆定律以及电功计
梦想不会辜负每一个努力的人 算以及浮力知识等，考查知识点多，综合性，难度大，本题体现了物理在生活中的应用。
浙江省宁波市2024年中考科学试卷
