15.閱讀短文,回答下列問題:

干簧管(也叫干簧繼電器)比一般機械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、速度高、工作壽命長;而與電子開關(guān)相比,它又有抗負載沖擊能力強的特點,工作可靠性很高.如圖1所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡圖,其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片,被固定于玻璃管上.
(1)當將一個條形磁鐵與干簧管平行放置時,如圖2所示,干簧管的磁簧片觸點就會閉合,將電路接通;當條形磁鐵遠離干簧管時,觸點就會斷開.請簡述其原理.當將一個條形磁鐵與干簧管平行放置時,干簧管的磁簧片就會被磁化,干簧管中相互靠近的兩個觸點被閉合成異名磁極而相互靠近,觸點將會閉合,將電路接通;當條形磁鐵遠離干簧管時,磁簧片的磁性消失,在彈力的作用下觸點斷開.
(2)小陽想用干簧管制作一個水位自動報警器,除干簧管外,還有實驗器材:開關(guān)、紅燈、綠燈和電源各一個,導線若干,如圖3是小陽設計的一部分電路,請幫助小陽在圖3中的虛線方框內(nèi)畫出報警電路其余部分的電路設計,要求:水位到達A處時,紅燈亮,電鈴報警;水位到達B處時,綠燈亮,電鈴報警.

分析 (1)根據(jù)磁化的規(guī)律可以判斷磁簧片的極性,再根據(jù)磁極間的相互作用,可解釋為什么條形磁鐵靠近時電路接通,遠離時觸點斷開;
(2)由題意可知,這應該是一個由兩個干簧管分別控制一個支路的并聯(lián)電路,據(jù)此來完成電路的連接;浮球的位置,可以確定條形磁鐵的位置,而條形磁鐵的位置可以確定哪個干簧管在工作,同時確定了哪個干簧管所在的電路工作.

解答 解:(1)當將一個條形磁鐵與干簧管平行放置時,干簧管的磁簧片就會被磁化,且靠近的那兩個端點會被磁化成異名磁極而相互吸引,觸點就會閉合,將電路接通;當條形磁鐵遠離干簧管時,磁簧片的磁性消失,在彈力的作用下觸點就會斷開.
(2)當浮球上升到最高水位時,條形磁鐵下沉到干簧管2所在的位置,此時條形磁鐵使干簧管的磁簧片接觸,導致其所在的電路接通,所以紅燈亮,電鈴響.同理,當浮球下降到最低水位時,條形磁鐵上升到干簧管1所在的位置,此時條形磁鐵使干簧管的磁簧片接觸,導致其所在的電路接通,所以綠燈亮,電鈴響.
如下圖所示:

故答案為:(1)閉合;磁性;(2)見上圖.

點評 干簧管實際是一種繼電器控制電路,其利用的不是電磁鐵,而是一個永久磁鐵對磁簧片的磁化作用,搞清這一原理,才能對其工作情況進行有針對性的分析.解答中主要用到了磁化的特點,以及電路的設計,有一定的難度,但也給我們很多的啟示,是一個很好的應用,也是一道不錯的題目.

練習冊系列答案
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(2)若滑動變阻器接入電路中電阻為14歐,求電路中的電流.
(3)分析電壓表并聯(lián)的位置,并求出滑動變阻器再次減小相同的阻值時電壓表和電流表的示數(shù),填入表格空白處.
滑片P移動
的次序
電流表
示數(shù)
電壓表
示數(shù)
10.3A9V
20.4A8V
30.6A6V
41.2A0V

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