8.某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理图如图20-3-20所示。当室内温度低于$25° \mathrm{C}$时温控开关闭合,绿灯不亮,加热电阻工作;温控开关断开,绿灯亮,表示温度已经达到$25° \mathrm{C}$。请根据以上要求,用笔画线表示导线,将工作原理图补充完整。

图20-3-20
图20-3-20
答案
8.如图答20-3-1所示。
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确电磁继电器的工作逻辑:控制电路的通断决定电磁铁是否有磁性,进而控制衔铁的位置,最终改变工作电路的通路。题目要求:温度低于25℃时,温控开关闭合,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,此时加热电阻工作、绿灯不亮;温度达到25℃时,温控开关断开,电磁铁无磁性,衔铁复位,此时绿灯亮、加热电阻不工作。因此需将工作电路的绿灯和加热电阻分别接在衔铁的两个触点上,对应衔铁的不同位置,实现功能。
【解析】
根据上述分析,连接工作电路:将绿灯的一端接工作电路电源的一个接线柱,绿灯的另一端接衔铁的上静触点;将加热电阻的一端接工作电路电源的另一个接线柱,加热电阻的另一端接衔铁的下静触点。这样,当温控开关闭合时,衔铁被吸下,下静触点接通,加热电阻工作,绿灯所在电路断开;当温控开关断开时,衔铁复位,上静触点接通,绿灯亮,加热电阻所在电路断开,符合题目要求。
【答案】
如图答20-3-1所示。
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在温度自动控制中的应用,需理清控制电路与工作电路的联动关系,根据功能要求完成电路连接,是电磁学实际应用的典型题目。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确电磁继电器的工作逻辑:控制电路的通断决定电磁铁是否有磁性,进而控制衔铁的位置,最终改变工作电路的通路。题目要求:温度低于25℃时,温控开关闭合,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,此时加热电阻工作、绿灯不亮;温度达到25℃时,温控开关断开,电磁铁无磁性,衔铁复位,此时绿灯亮、加热电阻不工作。因此需将工作电路的绿灯和加热电阻分别接在衔铁的两个触点上,对应衔铁的不同位置,实现功能。
【解析】
根据上述分析,连接工作电路:将绿灯的一端接工作电路电源的一个接线柱,绿灯的另一端接衔铁的上静触点;将加热电阻的一端接工作电路电源的另一个接线柱,加热电阻的另一端接衔铁的下静触点。这样,当温控开关闭合时,衔铁被吸下,下静触点接通,加热电阻工作,绿灯所在电路断开;当温控开关断开时,衔铁复位,上静触点接通,绿灯亮,加热电阻所在电路断开,符合题目要求。
【答案】
如图答20-3-1所示。
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在温度自动控制中的应用,需理清控制电路与工作电路的联动关系,根据功能要求完成电路连接,是电磁学实际应用的典型题目。
【难度系数】
0.5
9. 小明和小华在综合实践活动中,选用相同的材料,各自制作了一个电铃,并把电铃连入电路,如图20-3-21所示,闭合开关后,发现小明的电铃只能敲响一次,不能连续响;而小华的电铃一次也不响。经检查,器材完好,电路各部分接触良好。请你仔细观察他们的制作图,回答下列问题:

图20-3-21
(1)小明的电铃只能敲响一次的原因是
(2)小华的电铃一次也不响的原因是
(3)在修复图中,画出正确的电铃原理示意图,并将电路连接完整。
图20-3-21
(1)小明的电铃只能敲响一次的原因是
闭合开关,电路一直是通路,电磁铁始终有磁性
;(2)小华的电铃一次也不响的原因是
电磁铁绕线错误,没有磁性
。(3)在修复图中,画出正确的电铃原理示意图,并将电路连接完整。
答案
9.(1)闭合开关,电路一直是通路,电磁铁始终有磁性
(2)电磁铁绕线错误,没有磁性
(3)
【解析】(1)由题图可知,小明的电铃只能敲响一次的原因是闭合开关,电路一直为通路,电磁铁始终有磁性。(2)由题图可知,小华的电铃一次也不响的原因是电磁铁绕线错误,没有磁性。(3)电铃的工作原理:通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把衔铁吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声了。
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电铃的工作原理:电铃依靠电磁铁的磁性有无控制电路通断,实现连续发声——通电时电磁铁有磁性吸衔铁,小锤敲铃,同时电路断开,电磁铁失磁,衔铁回弹,电路再次闭合,循环往复。分析小明和小华的电铃问题时,需结合电路通断、电磁铁磁性的影响因素判断。
【解析】
(1) 小明的电铃:闭合开关后,电路始终保持通路,电磁铁持续有电流,始终具有磁性,牢牢吸住衔铁,小锤仅能敲击一次铃碗,无法回弹使电路断开,因此不能连续发声。
(2) 小华的电铃:U型电磁铁的两个线圈绕线方向相反,通电后产生的磁场相互抵消,电磁铁无磁性,无法吸引衔铁,小锤不能敲击铃碗,因此一次也不响。
(3) 修复电铃需满足两个条件:①电路能自动通断:衔铁被吸时,弹性片与螺钉分离,电路断开;衔铁回弹时,弹性片与螺钉接触,电路闭合;②电磁铁绕线正确:使U型铁芯的两个磁极相反,产生足够磁性吸引衔铁,修复后的电路连接为题目中的“修复图”。
【答案】
(1) 闭合开关,电路一直是通路,电磁铁始终有磁性
(2) 电磁铁绕线错误,没有磁性
(3) 正确的电铃原理示意图为题目中给出的“修复图”(电路连接:开关S、电源、弹性片、螺钉、电磁铁线圈组成回路,衔铁与小锤连接,弹性片与螺钉配合控制电路通断,电磁铁绕线正确)
【知识点】
电流的磁效应;电磁铁的应用;电路通断控制
【点评】
本题结合电铃制作考查电磁学基础应用,需理解电磁铁磁性与电路通断的相互作用,是对核心知识点的实际考查,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确电铃的工作原理:电铃依靠电磁铁的磁性有无控制电路通断,实现连续发声——通电时电磁铁有磁性吸衔铁,小锤敲铃,同时电路断开,电磁铁失磁,衔铁回弹,电路再次闭合,循环往复。分析小明和小华的电铃问题时,需结合电路通断、电磁铁磁性的影响因素判断。
【解析】
(1) 小明的电铃:闭合开关后,电路始终保持通路,电磁铁持续有电流,始终具有磁性,牢牢吸住衔铁,小锤仅能敲击一次铃碗,无法回弹使电路断开,因此不能连续发声。
(2) 小华的电铃:U型电磁铁的两个线圈绕线方向相反,通电后产生的磁场相互抵消,电磁铁无磁性,无法吸引衔铁,小锤不能敲击铃碗,因此一次也不响。
(3) 修复电铃需满足两个条件:①电路能自动通断:衔铁被吸时,弹性片与螺钉分离,电路断开;衔铁回弹时,弹性片与螺钉接触,电路闭合;②电磁铁绕线正确:使U型铁芯的两个磁极相反,产生足够磁性吸引衔铁,修复后的电路连接为题目中的“修复图”。
【答案】
(1) 闭合开关,电路一直是通路,电磁铁始终有磁性
(2) 电磁铁绕线错误,没有磁性
(3) 正确的电铃原理示意图为题目中给出的“修复图”(电路连接:开关S、电源、弹性片、螺钉、电磁铁线圈组成回路,衔铁与小锤连接,弹性片与螺钉配合控制电路通断,电磁铁绕线正确)
【知识点】
电流的磁效应;电磁铁的应用;电路通断控制
【点评】
本题结合电铃制作考查电磁学基础应用,需理解电磁铁磁性与电路通断的相互作用,是对核心知识点的实际考查,难度适中。
【难度系数】
0.5
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