1、电动机电磁继电器连接感应电阻问题电学计算精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号：13hz08kx600565学员编号：HZ082213208 年 级：初三 课 时 数： 二小时学员姓名：高燕楠 辅导科目：科学 学科教师：王昭伦课 题电动机、电磁继电器连接、感应电阻问题电学授课日期及时段2013年5月24日 17：30-19：30 周五教学目的1.电磁铁连接2.电动机计算3.感应电阻电学教学内容一、电磁继电器练习：1.小华到河边游玩，在河中发现如图甲所示的装置，顺着导线小华来到河边的一个小屋，在屋内发现了如图 乙所示的小装置屋里的叔叔告诉小明，这两个装置组成了防汛报警器。请你在两图中把电路连起来 甲
2、乙2.如图所示，给你如下器材：电磁继电器一只，红、绿灯各一个，请按下列要求画出电路图，并连接实物 开关作为控制电路开关，当开关闭合时绿灯亮，开关断开时红灯亮。3.粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量过多而发生火灾，如图所示，用带金属丝的水银温度计和电磁继电器 安装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当仓内温度升高时红灯亮，同时电铃也响，以此来报警，请按上 述要求把各元件连成电路 一、选择题1.如右图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属 块A时，出现的情况是( ) A.红灯亮 B.绿灯亮 C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮 2.如图是一个自动控制电路，当开关S闭合时，电路中各用电器的
3、工作情况是 A.灯亮，电动机转动，电铃不响 B.灯亮，电动机不转，电铃不响 C.灯不亮，电动机转动，电铃响 D.灯不亮，电动机不转，电铃响3.图所示为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是( ) A.温度升高至74时，L1亮灯报警 B.温度升高至74时，L2亮灯报警 C.温度升高至78时，L1亮灯报警 D温度升高至78时，L2亮灯报警.2、电动机电学计算1.实验室有一个微型电动机，铭牌上标有“12V3W”的字样。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作，但手 边只有一个电压恒为18V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路（如图14所示），
4、使小电动机刚好正常工作。 求：（1）小电动机正常工作时的电流； （2）整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能； （3）小电动机正常工作时，电阻R消耗的电功率。2.一台电风扇正常工作时，电机两端的电压为220 V，线圈电阻为1.5，通过线圈的电流为0.2 A，这台电 扇正常工作1 min 消耗多少J的电能？产生多少J的热量？3.电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能 量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流 为50A。问： （1）每分钟该电动机消耗的电能是多少 （2）已知电流通过导体时产生的
5、热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通 电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4，则线圈每分钟产生的热量是多少? （3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?4.文韬同学的玩具电动车上有一微型直流电动机。从消耗电能方面看，其内部可等效为如图所示的电路。当 电动机不转动时，相当于开关S置于“1”；当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”。电阻R1为线圈 电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替。（1）当给它加0.3V电压时，电动机不转，电路中的电流为0.3A，求电阻R1的阻值；（2）当给它加3V的电压时，电动机正常工作时，电路中的电流为0
6、.4A。求电动机的发热功率及对外做的功 率。（3）当给它加3V的电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热功率。（4）比较（2）、（3）两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害。5.有一台直流电动机在220V的电压下工作时，电流为35A，用它来匀速提升质量为1400kg的货物，在2s内 提升了1m。设电动机输出的能量全部用来提升货物。问：（1）2s内电动机对货物做了多少功？（2）这期间电动机的效率是多少？（3）电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量？（4）线圈的电阻为多少？（g=10N/kg）6.电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。右表是某种型号电动自行车的相
7、关数据，若骑车人质量质量m/Kg40电能转化为机械能的效率75工作电压U/v32速度v（m/s）20人质量为80Kg时阻力为F/N20 为80kg，在2h内连续匀速行驶36km。根据表中数据，求：（1）这台电动自行车在2h内克服阻力所做的功；（2）电动自行车匀速行驶时的工作电流 7.一辆太阳能实验车，太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2，太阳光照射到电池板每平方米面积 上的辐射功率为P0=1kW,在晴朗有天气，电池对着太阳时产生的电压U=120V，并对车上的电动机提供I=10A 的电流，试问（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？（2）如果这辆车的电动机将电能最终转化为机械
8、能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的 牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？8.如图所示电路中，M为直流电动机，其线圈电阻为rM=1.0，电池组电动势 =42V，内阻=1.0，保护电阻 R=20，电动机正常工作时，电压表示数为21V，则通过电动机的电流强度为_A，电动机消耗的电功率 为_W，电动机输出的机械功率为_W9.一个灯泡 L，标有“16V， 12W”字样，一直流电动机D，其线圈内阻为2，把L与D并联，当电动机正 常工作时，灯泡也正常发光；把L与D串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率为额定功率的3/4 求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率（假定灯泡灯丝电阻保
9、持不变）3、感应电阻电学计算：1.热敏电阻传感型例：李明同学想用热敏电阻设计一个电路, 来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。于是,他买来了一个热敏电阻, 该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示，他又到实验室跟老师借来了一块电流表、一个开关和6V 的电源。（1）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用 00.6A的量程，请你计算说明改造成的气温表的0应与电流表刻度盘的什么刻度对应?该气温表能测 量的最高温度是多少？（2）当大棚内的温度为28时，该电路消耗的功率是多少？解：（1）由图像可知：0时，热敏电阻的阻值为250 此时，电路的电流是：所以气温表的
10、0应与电流表刻度盘的0.024A 的刻度对应。当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0.6A， 由图像可知，热敏电阻的阻值为10时，气温是80，因此，气温表能测量的最高温度是80 （2）当大棚的温度为28时，热敏电阻的阻值为100，电路中的电流： 电路消耗的功率为：2.光敏电阻传感型例：光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用 E 表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值 R 与光强E间的关系如图15所示，在图16电路所示电路中，电源电压为 6V，当光照强度为 4.5 cd时，电流表的读数为 0.5 A。试求定值电阻R0
11、 的阻值？3.压力传感型例：有一种“压力测量仪”，其测量部分的原理如图8甲所示，由压敏电阻R(电阻值随所受压力变化而变化)、数字式仪表P(电阻可忽略不计)、滑动变阻器、电池等组成电路。压敏电阻R在一定范围内的电阻与所受压力的关系如下表所示，R0为滑动变阻器用作仪表P的调零。台板部分的质量忽略不计，电源电压为12V。压力F/N02505007501000压敏电阻值R/300270240210180（1）在图8乙坐标中作出压敏电阻的电阻值与压力的关系图线。（2）由图线求压敏电阻为200时，所受的压力是多大?（3）台板上无物体，仪表P示数为零时R0为100，电路中的电流是多大?由于某种测量需要，在台
12、板上放置 一块重250N的垫板，调整R0使仪表P示数为零，求此时调零电阻R0消耗的功率。 4.滑动变阻器传感型例：为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab=25，电源电压U=3OV，电流表的量程为 O0.6A, 当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示。(1)小明在电路中连入R0的目的是_.(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表
13、盘的_A 处.(3)通过计算说明, 电流表表盘的0.6A处应标多少牛?5.电磁继电器传感型例：为防止湿手扳开关造成触电事故，小宁同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图12（甲）所示其中半导体材料制成的电阻阻值R1随温度变化的曲线如图12(乙）所示已知继电器线圈电阻R2为20，电源的压U0恒为12V浴霸共安装有4只标有220V 250W的灯泡，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁铁被释放，浴霸电路闭合求：(1)浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流。(2）若将此装置安放
14、在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围习题：1.小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并 保持不变，线圈电阻R=1.5，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.8A，已知电动机正常工作 时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q（2）电动机输出的机械功率P（3）电动机能量转换效率2.小明用图甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系电源电压恒为6V实验过程中，他做了 六次实验，每次改变电阻箱R，的阻值后通过调节滑动变阻器始终保持R两端的电压不变，记下相应的 电流值根据
15、记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R的关系图线，如图乙(1)记录第一组数据时，电阻箱R的阻值为4，此时电流表示数是多少?(2)小明在实验过程中控制电阻箱R两端的电压是多大?(3)记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 A，此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电 路中的电阻是多大?(4)记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?3.在学校举行的物理创新大赛上，小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量 仪，如图甲、乙所示两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由电压表改装而成，R1为定值电阻， 阻值为10，R2为滑动变阻器，
16、规格为“10 lA金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好， 金属指针和金属杆电阻忽略不计M为弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比当 托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为50N时，P恰好位于R2的最下端，此时 弹簧的形变仍在弹性限度内(1)甲装置中，当P位于R2的最下端时，电压表的示数为3V，则电源电压是多少?(2)甲装置中，压力25N的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上?(3)在甲、乙两种装置中，两压力表的刻度特点有何不同?试说明理由4.研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻 温度计，
17、它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示图中电流表量程为015mA（不计其电阻），电源 的电压恒为3V，R为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t0时其阻值Rt随温度t的变 化关系为Rt=100+0.5t（单位为）（1）若要把Rt放入温度为0处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R接入 电路的阻值为多大？ （2）保持（1）中滑动变阻器R接入电路的阻值不变，当把测温探头Rt放到某待测温度处，电流表的示数 恰为10mA，则此时Rt的阻值为多大？对应的温度为多高？（3）保持（1）中滑动变阻器R接入电路的阻值不变，当被测温度为600时，电路消耗的电功率为多大？（4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？5.有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈 电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44的电热丝组 成其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随 温度变化关系如图乙所示（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量（2）如果恒温箱的温度设定为50，求电阻箱R0应接入电路的阻值 （3）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？简要说明理由
