Question

（2013?青島模擬）運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題：
（1）防汛自動(dòng)報(bào)警裝置的工作原理：
水位上升時(shí)，浮子A會(huì)推動(dòng)B一起上升，當(dāng)水位超過(guò)警戒線，控制電路接通，

電磁鐵

工作吸引銜鐵，使報(bào)警電路

工作

，電燈就亮起來(lái)發(fā)出警報(bào)．
（2）請(qǐng)你在圖中標(biāo)明開(kāi)關(guān)閉合后磁感線的方向和螺線管中的電流方向和N、S極，以及甲、丁磁鐵的N、S極．
（3）一只“220V  40W”的電燈，接在照明電路中：
①正常工作2小時(shí)，電燈消耗多少度電？
②若加在電燈上的實(shí)際電壓為200V，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率是多大？

Answer 1

分析：（1）分析電磁繼電器的工作過(guò)程要搞清控制電路與工作電路，再?gòu)目刂齐娐烽_(kāi)始，依次進(jìn)行分析，明確電路的工作狀態(tài)．
（2）首先利用安培定則判斷出螺線管的極性，再根據(jù)磁感線的特點(diǎn)判斷斷出甲、丁的磁極．
（3）①已知燈泡的額定功率和工作時(shí)間．利用W=Pt計(jì)算消耗的電能；
②先根據(jù)額定電壓和額定功率求出燈泡的電阻，又已知實(shí)際電壓，再利用P=

U2

R

即可求出實(shí)際功率．

解答：解：（1）由圖可知，當(dāng)水位上升時(shí)，浮子A會(huì)推動(dòng)B一起上升，當(dāng)水位超過(guò)警戒線，控制電路接通，電磁鐵工作吸引銜鐵，使工作電路接通，發(fā)出警報(bào)；
（2）如圖，利用安培定則判斷可知，螺線管的右端為S極、左端為N極；在磁體的外部，磁感線都是從其N極出發(fā)指向S極的，所以磁感線的方向都指向S極，故磁鐵甲的右端為S極，丁的左端為S極．如圖所示：

（3）①）燈泡消耗的電能為：W=Pt=0.04kW×2h=0.08kW?h；
②燈泡的額定電壓為U_額=220V，額定功率為P_額=40W，所以燈絲的電阻為R=

U 2 額

P額

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
實(shí)際電壓為U_實(shí)=200V，所以實(shí)際功率為
P_實(shí)=

U 2 實(shí)

R

=

(200V)2

1210Ω

≈36W．
故答案為：（1）電磁鐵；工作．
（2）如圖所示；
（3）①正常工作2小時(shí)，電燈消耗0.08度電；
②若加在電燈上的實(shí)際電壓為200V，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率是36W．

點(diǎn)評(píng)：（1）主要考查了電磁繼電器的應(yīng)用與分析，搞清電路的工作過(guò)程是關(guān)鍵；
（2）利用好安培定則，通過(guò)電源的方向判斷出通電螺線管的極性，再依次確定磁感線的方向以及甲、丁的極性．
（3）在電學(xué)計(jì)算題中，一般電源電壓和用電器的電阻是不變的，所以電路總功率和某個(gè)用電器的實(shí)際功率大多用P=

U2

R

計(jì)算．