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考考你的设计能力  

2011-10-07 20:45:27|  分类: 教学案例 |  标签: |举报 |字号 订阅

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考考你的设计能力
江苏省丰县群益中学 李光宇

中考试卷中涉及到电磁继电器的问题一般难度不大,多与实际相联系,考查学生分析与设计电路的能力。利用电磁继电器可以实现自动控制,其工作原理一般是:

 

1.电磁铁有磁性时,工作电路断开或闭合;

 

2.电磁铁磁性增强时,工作电路断开或闭合。

 

1 电路中的电流过大时,会造成电路烧坏,引起火灾等事故。为了避免出现电流过大时造成危害,小明和小丽决定用学过的电磁继电器的知识设计一个电路。

 

1)下图所示是小明设计的一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁,S是闸刀开关,Q是衔铁,可绕O轴转动。请你帮他表述一下当电流过大时,它是怎样自动切断电路的?___________________________

考考你的设计能力 - 李昌华 - 李昌华工作室

 

2)下图所示为小丽设计的电路。请你也帮助她来分析一下这个电路为什么会在电路过大时切断电路?____________

考考你的设计能力 - 李昌华 - 李昌华工作室

 

3)比较两种设计方案的优缺点,并说明理由。

 

解析:1)当电路中的电流不超过规定值时,电磁铁的磁性不足以吸引衔铁,开关S闭合,系统正常运转;当电路中流过大时,电磁铁的磁性增强到能将衔铁吸引过来,弹簧将闸刀拉起,切断电路,保证安全。

 

2)电磁铁磁性的强弱与电流大小有关,当电路中电流不超过正常值时,电磁铁的磁性不足以将衔铁吸下,电路是通路;当电路中电流过大时而超过正常值时,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,从而将电路断开,起到保护电路的作用。设计的思路符合要求。

 

3)根据设计思路,两种方案均可达到要求,但是两种方案还是有优劣之分的:小明所设计的电路断开后,不能自动恢复;小丽所设计的电路断开后,如果电路的故障排除或消失时,电路可以自动恢复为原来的通路。从这一角度来看,小丽所设计的方案更好一些。

 

2 晓丽有写日记的好习惯,经常将心中的一些想法记下来,有些想法她不希望让别人看到,因此,她想在放日记本的小箱上安装一个密码锁,以保住日记中的小秘密,现在,给你电池、导线、铁芯、漆包线、小红灯泡、铜片、铁钉、三个单刀双掷开关,请你帮她设计出这一装置。要求:(1)密码必须是3个数字组成,至少可以设置8个不同的密码号。(2)当按照密码接通电路时,锁钩脱离,同时红灯亮,说明密码正确,可以打开小箱了。请画出装置图,写出设计的密码号,并简单介绍工作过程。

 

解析:如下图,把三个单刀双掷开关串联起来,每个开关的动触点与左触点接通时记为1、与右触点接通时记为2,这样三个开关的接触状态就构成了三位二进制数,共有8个数字:111112121122211212221222,图中当三个开关的接触状态为222时电路是导通的. 工作过程:按下密码号222,接通工作电路,电磁铁产生磁性,吸引铜片下的铁钉,横向铁钉脱离锁钩,同时接通指示灯电路,红灯发光,小箱可以被打开。

 

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