Question

運用知識解決問題：
（1）如圖是水位自動報警原理圖．當水位到達金屬塊A時，

紅

亮，表示水位

過高

．

（2）如圖乙，根據小磁針靜止時的指向，請你標出通電螺線管的N、S極和電源正、負極．
（3）將R₁=4Ω的電阻和R₂=12Ω的電阻并聯接在電源兩極上，測得R₁通過的電流為1.5A．則電源電壓為

6

V；通過R₂的電流為

0.5

A．

Answer 1

分析：（1）首先應弄清圖中所示的自動報警器工作原理：當水位到達A時，由于一般水具有導電性，那么電磁鐵所在電路被接通，吸引銜鐵向下，從而接通紅燈所在電路，此時紅燈亮，而綠燈不亮．
（2）先根據磁極間的相互作用規律知，通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再由右手螺旋定則判斷出通電螺線管中的電流的方向．
（3）知道兩電阻并聯，利用歐姆定律變型公式U=IR求出R₁兩端的電壓，并聯電路中各支路兩端的電壓相等、等于電源電壓，再利用歐姆定律求通過R₂的電流．

解答：解：
（1）當水位沒有達到A時，電磁鐵沒有磁性，只有綠燈亮；當水位到達A時電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下與紅燈接通，紅燈亮．因此，紅燈亮就表示水位過高．
（2）由圖乙可知，小磁針靜止時S極向左，說明螺線管的右端為N極，左端為S極；則用右手握住螺線管，大拇指向右，則四指所指的方向為電流方向，故說明電流由右端流入，即電源的右端為正極；如圖所示．
（3）由題意知，R₁兩端的電壓：U=I₁R₁=1.5A×4Ω=6V，
∵兩電阻并聯，各支路兩端電壓都等于電源電壓，
∴電源電壓為6V．
通過R₂的電流：
I₂=

U

R2

=

6V

12Ω

=0.5A．
故答案為：
（1）紅； 過高；
（2）如圖：

（3）6； 0.5．

點評：（1）本題考查了電磁鐵在電磁繼電器上的應用，電磁繼電器實質上是一個由電磁鐵來控制的自動開關；在解答此類題目時，要從電磁鐵通電有磁性，斷電無磁性的原理進行分析．
（2）本題考查了磁極間的相互作用規律和右手螺旋定則．利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法，應活學活用．
（3）本題主要考查了歐姆定律公式的應用，明確電路連接特點，依據電路中的電流、電壓關系，結合歐姆定律及其變形公式可順利解答．