Question

【題目】運(yùn)用知識(shí)解決問題：

（1）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖中，屬于研究電動(dòng)機(jī)原理的是________，這個(gè)過程中________能轉(zhuǎn)化為________，電動(dòng)機(jī)在生活中的應(yīng)用實(shí)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(gè)裝置電路．當(dāng)?shù)蛪弘娐返拈_關(guān)S閉合時(shí)，電磁鐵具有________，銜鐵被________，觸點(diǎn)________，使高壓工作電路中有電流通過，電動(dòng)機(jī)工作

（3）如圖的電路盒面板上有兩個(gè)燈L1、L2，兩個(gè)開關(guān)S1、S2，一個(gè)電壓表，一個(gè)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(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

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(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)，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(shí)，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(gè)電路的電功率的變化范圍是__________。

Answer 1

【答案】 (1) 電 機(jī)械 電風(fēng)扇 洗衣機(jī) 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(gè)電路的電功率的變化范圍是2436W.

【解析】

（1）電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，依據(jù)這一點(diǎn)對(duì)照各圖中的裝置進(jìn)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(jìn)行分析，判斷其工作的過程；

（3）對(duì)照表格中的現(xiàn)象，逐一確定各元件所起的作用，必要時(shí)做出假設(shè)進(jìn)行分析；

（4）要明確當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí)，開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，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(diǎn)進(jìn)行綜合的分析和計(jì)算，必要時(shí)畫出草圖幫助分析．

(1)讀圖可知,圖(1)是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的裝置圖，符合電動(dòng)機(jī)的原理；在其工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，生活中的電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等都是利用了電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)接觸，工作電路接通，電動(dòng)機(jī)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(dú)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(gè)別元件的工作;當(dāng)S2單獨(dú)閉合后,所有元件均工作,說明它控制著整個(gè)電路的通斷;當(dāng)S1S2同時(shí)閉合時(shí),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(gè)并聯(lián)電路,由此綜合得出電路是一個(gè)串聯(lián)電路,S2控制整個(gè)電路,S1與L1并聯(lián),電壓表測(cè)L2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。如圖所示。

(4)①當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),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(shí),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(shí)整個(gè)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(shí),總電阻為R＝＝6Ω，

此時(shí)整個(gè)電路的電功率P′＝＝24W，

∴當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，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(gè)電路的電功率的變化范圍是2436W.