Question

17．干簧管繼電器（如圖甲b）由干簧管（如圖甲a）和繞在干簧管外的線圈組成．當(dāng)線圈中有一定的電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場使密封在干簧管內(nèi)的兩個(gè)鐵質(zhì)簧片磁化，兩個(gè)簧片在磁力作用下由原來的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)．線圈中沒有電流時(shí)，磁場消失，簧片在彈力作用下回復(fù)到分離狀態(tài)．

（1）由以上信息可知，干簧管繼電器在工作中起了開關(guān)的作用；
（2）某同學(xué)想利用圖乙中所提供的器材，設(shè)計(jì)出一個(gè)以熱敏電阻為傳感器的簡易報(bào)警器（當(dāng)溫度過高時(shí)，電鈴會響鈴報(bào)警）．將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，干簧繼電器兩個(gè)簧片處于分離狀態(tài)，電鈴不響；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，干簧管繼電器兩個(gè)簧片將處于閉合狀態(tài)，電鈴響．
請根據(jù)上述信息正確將圖中A、B、C、D四個(gè)接線柱的接線接好；

（3）若該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖丙所示．由圖可知，當(dāng)環(huán)境溫度為40°C時(shí)，熱敏電阻阻值約為40Ω．當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）若圖乙中干簧管繼電器的供電電壓E=3V（內(nèi)阻可忽略不計(jì)），干簧管繼電器線圈用漆包線繞成，不考慮其自感作用．若線圈電阻為30Ω，且當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，干簧繼電器的兩個(gè)簧片將閉合，電鈴報(bào)警．請計(jì)算說明，環(huán)境溫度高于50°C時(shí)，電鈴報(bào)警．

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)驗(yàn)原理，從而明確實(shí)驗(yàn)中開關(guān)的作用；
（2）從圖乙中找出40℃對應(yīng)的熱敏電阻的阻值，由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系；
（3）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；
（4）由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應(yīng)的溫度就可以解決問題．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，干簧管繼電器在工作中起到了開關(guān)的作用；
（2）解：根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在溫度較低時(shí)，則熱敏電阻阻值較大，電路的電流較小，則干簧管的磁場較弱，因此另一電路不能導(dǎo)通；當(dāng)溫度較高時(shí)，電流增大，磁場增加，導(dǎo)致干簧管接通，導(dǎo)致另一電路導(dǎo)通，從而報(bào)警．電路圖如下所示；
（3）分析丙圖，找到熱敏電阻40℃對應(yīng)的阻值為40Ω，并且分析圖象發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減�。�
（4）當(dāng)線圈中的電流I=50mA=0.05A時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警
控制電路的總電阻R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{0.05}$=60Ω
熱敏電阻R=R_總-R₀=60Ω-30Ω=30Ω
由圖乙可知，此時(shí)t=50℃
所以，當(dāng)溫度t≥50℃時(shí)，警鈴報(bào)警．
故答案為：（1）開關(guān)；（2）如圖所示；（3）40；減��；（4）50．

點(diǎn)評 本題既考查電磁繼電器原理的分析，也考查了學(xué)生的讀圖能力，綜合性比較強(qiáng)，解題時(shí)要仔細(xì)分析．注意培養(yǎng)分析問題的能力．