Question

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                                                   干簧管
干簧管是一種利用磁場信號來控制的線路開關器件，也叫磁控開關．常用的干簧管有單觸點和雙觸點兩種．
如圖為單觸點干簧管的結構示意圖．其外殼是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個磁性材料制成的彈性簧片電板，還灌有一種惰性氣體．平時，玻璃管中的兩個磁簧片觸點部位是分開的（如圖甲）．當有磁性物質靠近玻璃管時，在合適的磁場的作用下，管內的兩個簧片的觸點部位被磁化成為異名磁極就會互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結點所接的電路連通（如圖乙）．外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路就斷開．

干簧管中的磁性材料是指鐵、鈷、鎳等能被磁鐵吸引的材料，它分為軟磁性材料和硬磁性材料兩種．軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性又很容易失去磁性的物質．硬磁性材料是指不容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又很不容易失去的物質．磁體周圍的磁性材料被磁化后的極性與放置在該處的小磁針的極性相似，如我們拿一根鐵棒的一端靠近或接觸磁鐵的N極時，這一端就會被磁化成S極，它的另一端則會被磁化成N極．
雙觸點干簧管類似于單刀雙擲開關，它的工作原理是：沒有磁場時，簧片1與簧片2接通（如圖丙），當有外界磁力時，簧片1與簧片2的連接斷開，簧片1與簧片3觸點部位接通（如圖丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常閉接點，簧片3是常開接點．簧片中有一片是用只導電不導磁的材料做成．

干簧管外繞上能產生磁場的線圈就成了干簧繼電器，當線圈通電后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控電路．線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷．
（1）單觸點干簧管中的磁簧片是用______（選填“軟”或“硬”）磁性材料制成的．
（2）單觸點干簧管在______（選填“斷開”或“閉合”）時，磁簧片具有彈性勢能．
（3）雙觸點干簧管的1、2、3三個簧片的對應制作材料可能是______
A．鐵、鐵、銅    B．鐵、銅、鐵   C．銅、鐵、銅    D．鐵、鈷、鐵
（4）當條形磁鐵按圖1所示的方式從A移動到B，下列能反映電路中的電流隨時間變化的圖象是______．

（5）如圖2為一運用干簧繼電器的電路，當開關S閉合后，它的工作特點是______
A．紅燈、綠燈交替發光
B．紅燈長亮，綠燈亮、滅交替
C．綠燈長亮，紅燈亮、滅交替
D．紅燈長亮，綠燈不亮．

Answer 1

【答案】分析：（1）軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性又很容易失去磁性的物質．硬磁性材料是指不容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又很不容易失去的物質；
（2）開關閉合，彈簧片被磁化，產生彈性勢能；
（3）根據物體被磁化后可以吸引鐵類物質，進行分析；
（4）根據電路圖進行分析，電路閉合時，有電流，電路斷開時沒有電流；
（5）根據電磁繼電器的原理進行分析．
解答：解：（1）單觸點干簧管中的磁簧片通電時有磁性，斷電時無磁性，所以是軟磁性材料制成的；
（2）單觸點干簧管在閉合時，產生磁性，磁簧片具有彈性勢能；
（3）磁鐵能夠吸引雙觸點干簧管的1、3兩個簧片，所以制作材料可能是鐵；不能吸引2，制作材料可能是銅；故選B；
（4）當磁鐵在AB兩點時，電路接通，電路產生電流；在中間時，電路斷開，電路沒有電流；故選A；
（5）當開關S閉合后，電路接通，紅燈亮，此時電磁鐵產生磁性，把簧片吸下來，綠燈電路接通；如此反復；故選A．
故答案為：（1）軟；（2）閉合；（3）B；（4）A；（5）A．
點評：干簧管實際是一種繼電器控制電路，其利用的不是電磁鐵，而是一個永久磁鐵對磁簧片的磁化作用，搞清這一原理，才能對其工作情況進行有針對性的分析．解答中主要用到了磁化的特點，以及電路的設計，有一定的難度，但也給我們很多的啟示，是一個很好的應用，也是一道不錯的題目．