题目

阳湖中学九（六）班雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）之间将开展物理应用知识抢答竞赛，班内科技兴趣小组为此制作了一个新型抢答器，电路原理如图所示．图中A1、A2是电磁铁，B1、B2是衔铁，C1、C2是弹簧，P、Q是动触点，E、F、M、N是静触点． （1）若雄鹰队（1队）抢先于猛虎队（2队）闭合开关S1，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况． （2）若雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合各自的开关S1和S2，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

答：（1）雄鹰队（1队）抢先闭合开关S1，有电流经过电磁铁A1的线圈产生磁场，从而对衔铁B1产生引力，动触点P和静触点F接触，灯L1所在的工作电路接通．灯L1发光． 动触点P和静触点E断开，开关S2所在的控制电路被切断，即S2失去控制功能．动触点Q和静触点N保持断开状态，灯L2所在的工作电路保持断路．灯L2不会发光． （2）雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合开关S1、S2，有电流经过电磁铁A1的线圈产生磁场，从而对衔铁B1产生引力，同时也有电流经过电磁铁A2的线圈产生磁场，从而对衔铁B2产生引力，动触点P和静触点F、动触点Q和静触点N同时接触，灯L1、L2各自所在的工作电路同时接通，灯L1、L2同时发光． 动触点P和静触点F、动触点Q和静触点N同时接触时，动触点P和静触点E、动触点Q和静触点M同时断开，开关S1和S2所在的控制电路同时被切断，电磁铁A1、A2的线圈中不再有电流流过，两个线圈的磁性同时消失，衔铁B1在弹簧C1作用下使动触点P和静触点F断开，衔铁B2在弹簧C2作用下使动触点Q和静触点断开，灯L1、L2各自所在的工作电路同时被切断．灯L1、L2同时被切断．灯L1、L2同时熄灭．以上过程循环往复，两灯亮、暗闪烁不息．

考点梳理

初中三年级物理试题“阳湖中学九（六）班雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）之间将开展物理应用知”旨在考查同学们对 电磁继电器、 串、并联电路的设计、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 电磁继电器
• 串、并联电路的设计

考点名称：电磁继电器

定义：电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

电磁继电器一般由 电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

实质：
电磁继电器的实质是一个由电磁铁控制的开关。

工作原理：
电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，电磁铁断电时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。

考点名称：串、并联电路的设计

电路设计：是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路：例如：探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等。

串、并联电路设计常见方法：

1、用若干个开关控制同一个用电器：要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么这若干个开关一定是并联的，并且用电器在它们的干路上。

2、开关的短路用法：要求当开关闭合时，一灯发光，开关断开时两灯都发光，就要把这两盏灯串联，把开关与其中一灯并联，在开关闭合时造成这盏灯短路，从而达到只有一盏灯发光的目的。

3、单刀双掷开关的应用：

(1)改变电路的连接方式，使用电器由并联变为串联，或由串联变为并联。

(2)方便控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置，随意拨动任何一个开关，都能使灯由亮变灭，由灭变亮。

4、简单的混联：每个支路上的用电器工作时，总有一个特殊的用电器与它们一起工作，这个特殊的用电器就要安装在它们的干路上。

串、并联电路设计基本步骤：

1、 明确设计任务要求：

充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求，明确设计任务。

2、 方案选择：

根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。

3、 根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择：

具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意信号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法，进行参数的估计与计算;器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求，元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。