Question

【題目】運用知識解決問題：

（1）如圖所示的實驗裝置圖中，屬于研究電動機原理的是________，這個過程中________能轉(zhuǎn)化為________，電動機在生活中的應(yīng)用實例有________、________

（2）如圖是繼電器利用低電壓來間接控制高電壓電路的一個裝置電路．當(dāng)?shù)蛪弘娐返拈_關(guān)S閉合時，電磁鐵具有________，銜鐵被________，觸點________，使高壓工作電路中有電流通過，電動機工作

（3）如圖的電路盒面板上有兩個燈L1、L2，兩個開關(guān)S1、S2，一個電壓表，一個電流表．在不打開盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：

只閉合開關(guān)	S1	S2	S1、S2
L1	不亮	亮	不亮
L2	不亮	亮	亮
電流表示數(shù)	無示數(shù)	有示數(shù)0.2A	有示數(shù)0.3A
電壓表示數(shù)	無示數(shù)	有示數(shù)1.6V	有示數(shù)2.8V

請根據(jù)實驗情況在方框內(nèi)畫出盒內(nèi)電路的電路圖．

（__________）

（4）如圖所示電路中，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電流表的量程為0～3A．

①當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時，小燈泡L恰能正常發(fā)光，R1的阻值為多大______？

②當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，要使電流表安全使用，變阻器接入電路的阻值不得小于______。整個電路的電功率的變化范圍是__________。

Answer 1

【答案】 (1) 電 機械 電風(fēng)扇 洗衣機 磁性 吸下 接觸 R1的阻值為12Ω 變阻器接入電路的阻值不得小于6Ω 整個電路的電功率的變化范圍是2436W.

【解析】

（1）電動機的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，依據(jù)這一點對照各圖中的裝置進行比較，并分析其能量轉(zhuǎn)化情況；

（2）分析電磁繼電器的工作情況要找到合適的順序，依次進行分析，判斷其工作的過程；

（3）對照表格中的現(xiàn)象，逐一確定各元件所起的作用，必要時做出假設(shè)進行分析；

（4）要明確當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時，開關(guān)S1、S2均閉合時，電路的工作情況如何，再利用歐姆定律、電功率的公式以及串并聯(lián)電路中的電流、電壓等特點進行綜合的分析和計算，必要時畫出草圖幫助分析．

(1)讀圖可知,圖(1)是通電導(dǎo)體在磁場中受力的裝置圖，符合電動機的原理；在其工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能，生活中的電風(fēng)扇、洗衣機等都是利用了電動機來工作的；

(2)電磁繼電器的左側(cè)為控制電路，右側(cè)為工作電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，電磁鐵獲得磁性，吸引銜鐵向下運動，使觸點接觸，工作電路接通，電動機工作；

(3)依次分析表中的數(shù)據(jù)與現(xiàn)象可以看出,當(dāng)S1單獨閉合后,所有元件均不工作,說明它的位置不在干路,只能控制個別元件的工作;當(dāng)S2單獨閉合后,所有元件均工作,說明它控制著整個電路的通斷;當(dāng)S1S2同時閉合時,燈L1不亮,說明它被短路,并通過電壓表示數(shù)的變化可知,這不是一個并聯(lián)電路,由此綜合得出電路是一個串聯(lián)電路,S2控制整個電路,S1與L1并聯(lián),電壓表測L2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。如圖所示。

(4)①當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時,小燈泡L與R1串聯(lián)，小燈泡L恰能正常發(fā)光：

RL＝＝12Ω，∵UL＝6V,∴U1＝12V6V＝6V＝UL

又∵，∴R1＝12Ω；

②當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時,R1與R2組成并聯(lián)電路，要使電流表安全使用，電路中的總電流最大為3A.

I1＝＝1A,∴I2＝II1＝3A1A＝2A,∴R2＝＝6Ω

此時整個電路的電功率P＝UI＝12V×3A＝36W，

當(dāng)R2接入電路中的阻值為12Ω時,總電阻為R＝＝6Ω，

此時整個電路的電功率P′＝＝24W，

∴當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，要使電流表安全使用，變阻器接入電路的阻值不得小于6Ω；整個電路的電功率的變化范圍是2436W.