电磁继电器在生活中的应用模型

第一篇：电磁继电器在生活中的应用模型

电磁继电器在生活中的应用模型

[摘要] 电磁继电器在中学物理教学中是一大难点,但只要掌握了它的原理,很多问题会迎刃而解。同时,还可以解释我们生活中的很多问题。

[关键词] 电磁 继电器 具体应用

电磁继电器是电磁铁的具体应用,是电磁铁的继续和延伸。电磁继电器是电铃、电话、自动控制系统的重要部件,其实质是由电磁铁控制的开关,在电路中起着类似开关的作用。从原理上分为控制电路和工作电路。控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成。工作电路由电动机(或电灯等)、高压电源和电磁继电器的触点部分(相当于活动开关)组成。继电器是利用低电压、弱电流的通断来间接控制高电压、强电流电路的装置。它的原理是一定的,但在自动控制系统中,纷繁多变,它与我们生产、生活有紧密而广泛的联系,是属于“物理走向社会”的内容,是物理知识向生活的回归。下面,简要说明电磁继电器在自动控制系统中具体应用。

一、水位自动报警器

图1是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,绿灯亮:水位到达金属块A时,红灯亮。说明它的工作原理。注意:纯净的水不导电,但一般水都能导电。

解析:水位没有到达金属块A时,继电器线圈没有电流通过,它的上面两个触点接触,工作电路中绿灯和电源构成回路,绿灯亮;水位到达金属块A时,继电器线圈有电流通过,产生磁性,吸引衔铁向下,下面两个触点接触,工作电路中红灯与电源构成回路,红灯亮。

二、自动空气开关

如图2是家庭用自动空气开关的原理图,以下说明它的工作原理:

当电路由于短路或者用电器总功率过大等原因导致电流过大时,电磁铁P磁性变强,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力作用下自动开启,切断电路,起到保险的作用。

三、锅炉压力报警器

如图3所示,该装置为一监测锅炉内压力大小的报警器。在压力小于某个安全值时,绿灯亮;当压力超过安全值时,红灯亮、电铃响而报警。以下说明其工作原理:当锅炉内压力小于某个安全值时,活塞与1、2断开,控制电路中没有电流通过,触点3与4接触,绿灯与电源构成回路,绿灯亮;当锅炉内压力大于安全值时,活塞推动金属片,使开关1、2接通,继电器线圈有电流通过,产生磁性,吸引衔铁触点3和5接触,红灯、电铃与工作电源接通,故红灯亮、电铃响而报警。

四、自动增氧系统

当夏天大气压偏低时,鱼塘需要增氧,以防鱼缺氧而死亡。图4为某同学设计的自动增氧系统,他把实验用的水银气压计进行改装,在气压计顶端密封一根铜导线,气压计左端水银面上方为真空,当气压偏低时,左边水银面下降,右边水银面上升,水银柱两边的铜导线接通,使得电磁继电器的控制电路形成通路,电磁铁将衔铁吸下,工作电路接通,增氧泵自动工作。

此系统实际为电磁继电器的具体应用,分为控制电路和工作电路两部分,控制电路由蓄电池、电磁铁、水银气压计组成。工作电路由增氧泵、低压供电线(电压为220V)和电磁继电器的动、静触点组成,因而控制电路的连接为“+”和2、1和3、4和“-”;工作电路中“火线”和6、5和7、8和“零线”依次连接。

五、恒温箱

这是某养殖场需要一种温度可调的恒温箱,以下为工作原理:这种恒温箱实际是电磁继电器的又一应用。如图5所示,为其设计制作的恒温箱电路示意图,电热丝是恒温箱的加热元件,图中的水银温度计为导电温度计,上面的金属片A的高度可以调整,下面的金属片B与温度计中水银接触,该温度计的水银泡放置到恒温箱内。

恒温箱的工作原理为:通电后当恒温箱内温度未达到规定温度时,电热丝被连接在电路中,使恒温箱温度升高;当温度计中水银柱上升到金属片指示的温度时,电磁继电器线圈被接通,衔铁被吸下,电热丝断电停止加热。温度降低后线圈电路断开,衔铁被释放,电热丝再次被接入电路,从而保持恒温箱内温度恒定。

六、应用型电磁继电器在考题当中的典型模型

图6是火警自动报警器原理图,发生火警时,将会发生下列变化,其变化顺序是()

①温度升高使双金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路;②接通触点使报警电路中有电流通过;③电磁铁具有磁性;④衔铁被吸下;⑤红灯亮、电铃响发出警报。

A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤

答案:B

第二篇：电磁继电器专题

电磁继电器专题

1、光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果．

2、今年底，珠江广州市段的水面上将再增添世界第一的三跨拱桥—新光大桥。她将成为广州城市中轴线的标志性建筑之一。小明想，目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超重超载。因此限制超重车辆的行驶，对确保新光大桥结构安全有着重要意义。小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为新光大桥设计一个车辆超重的报警装置。当车辆超重时，信号灯就发光。请你在图6中为他连接好电路。

3、超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢．利用电磁继电器可以设计这样的电路，请按照要求用笔画线代替导线将下图中的控制电路和工作电路分别连接完整．其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大)，R2是限流电阻(如果串联在电路中可减小电路中的电流)。

4、请连接图中的工作电路部分,使控制电路上S断开时甲灯亮，S合上时乙灯亮。

5、电铃是利用______________原理工作。图甲所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了，请在图乙连线，让电铃能正常工作。

6、自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红色报警灯亮，平时绿灯亮．请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接．

8、小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯 L2

（填“L1”或“L2”）是红灯；

（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？（g取10N/kg）

（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．

9、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图l所示．其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中来画出）；R1处于恒温箱内，图2是小明通过实验测得的R1的阻随随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U=6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．

（1）综合分析可知：当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R1的阻______，直流控制电路中电流______，电磁继电器的衔铁被吸合．（选填“增大”“减小”）（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择接在以下的______．

A、AB端；

B、AC端；

C、CD端；

D、BC端（3）如果要使恒温箱内预设的温夏可调节范围是90℃～150℃．可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，应选择______可变电阻器最恰当．

A、0～50Ω

B、0～100Ω

C、0～200Ω

D、0～10000Ω

10、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、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0=44Ω的电热丝组成．通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来．求：

（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整．（2）电热丝R0正常工作100s产生的热量；

（3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，可使恒温箱的温度保持多高？

（4）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会__________（填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值________（选填“变大”或“变小”）．

11、如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？

（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；

（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R的阻值至少为多大？若R为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

12、某课外兴趣小组学习了电磁继电器以后，制作了如图所示的“自动保温控制电路”．（1）已知热得快的功率为800W；水的质量为4kg，水的初温为20℃；若要使最高温度达到80℃；水需要吸收的热量是多少？假设加热效率为80%，则加热时间是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg？℃））

（2）该温控电路的原理是接通220V的电源，电磁继电器常闭触点，使热得快通电，给水加热；当达到一定温度时，电磁铁磁性变强吸引衔铁；警报器响起．当温度降低时，电磁铁磁性变弱，热得快又重新开始工作，起到保温的效果．双金属片在电路中的作用相当于______；当警报响起时，发光二极管的状态是______．（发光/不发光）

第三篇：《电磁继电器的应用》评价

对课例《电磁继电器的应用》的评价和想法

值得探讨的地方：

1、我认为本节课如果用和生活更为贴近生活的商场等公共场所的自动旋转门为例更好，学生有亲身生活体验，银行的报警离每个人的现实生活远了一些。

2、本节课学习及动手实验内容是学生比较感兴的课，是否再设置一节实验课，将一些本课中无法完成的实验或时间太紧的实验放到实验课中去完成。

3、我认为这节课的重点应该是利用电磁继电器制作出报警电路，解决实际问题。

4、学生动手制作的时间相对较少（可能根本没有），对培养学生动手技能没有达到目标，减弱了学生实践能力的培养；学生之间的交流、合作、对实验的评估不充分。当只让一组同学展示后，应该让其他组的同学说一说自己的设计，以及在实验中遇到了哪些问题，你是如何解决的。

值得借鉴的地方：

1、教师对教学概述阐述的非常全面和具体，对学习者特征的分析到位，并能从新课标的角度以三维形式阐述本节课的目标。

2、在教学过程中，教师能够根据不同的教学内容，采用不同的教学策略，在复习知识，引入新课环节采用了先行组织者策略，设计实验时采用了情境教学策略，在确立方案，动手制作环节采用了合作探究的学习策略等。

3、教师能在设当时机充分控制运用媒体的设疑、演示、讲解等功能。

第四篇：《电磁继电器的应用》评价

答：学习了《电磁继电器》的教学设计方案以及教学实施的视频后，收获很多，我对其教学设计和实施过程作如下评价：

一、值得学习的方面

（一）在教学设计方面有以下五点：

1、体现了教师主导——学生主体的教学思想

2、对教材版本、学科、年级、课时安排有清晰的说明并对学习内容和本节课的价值及重要性介绍的比较清晰。

3、教学目标体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标，体现对学生综合能力尤其是创造性思维能力、解决问题能力的培养，且阐述比较全面，适度，具体，符合初中学生的认知水平。

4、较详细地分析了学习者的知识水平，学习能力，兴趣及情感态度等。

5、设计了合理的教学任务和教学策略，教学策略内容和形式丰富丰富、多样，便于发展学生的多种智能，体现自主、合作、探究的学习方式，各教学环节的操作描述具体，有清晰的目标说明，各教学策略体现了学习者特征，有利于教学目标的落实

（二）在课堂讲授过程中，教师能够根据不同的教学内容，采用不同的教学策略，在复习知识，引入新课环节采用了先行组织者策略，设计实验时采用了情境教学策略，在确立方案，动手制作环节采用了合作探究的学习策略等。通过一节课的学习，学生了解电磁继电器在现实生活中的作用，一定程度上培养了学生动手及解决问题的能力、合作探究的能力。

二、我认为安老师在教学设计和实施中也有需要改进的地方

（一）教学过程设计中的活动设计缺少层次性，不能体现对学生不同阶段的能力要求

（二）在教学实施过程中，对于一些难点内容，比如让学生设计和完成的实验，学习有困难的同学可能不会顺利完成，教师应该给学生充分的引导或是通过学生小组讨论效果会好一些

3、教师对学生的评价环节欠缺，学生之间的交流、合作、对实验的评估不充分，使得学生的现有问题不能彻底解决，优点没有肯定。

第五篇：电磁继电器专题一

电磁继电器专题

（一）一、填空题

1、如图是一种仓库内自动火警装置，（双金属片受热膨胀时向铁片一端弯曲）当仓库内温度过高或者着火时警灯亮和警铃响。请你简要叙述其工作原理。

2、如图所示是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才接通，此时当汽车（相当于一个大铁块）通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。（1）电磁继电器工作时，它把电能转化成热能和。

（2）当绿灯亮时，摄像系统能否工作？ ；理由是。

（3）埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作？。

3、如右图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电 ▲ 衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内。在关门时，开关是断开的，衔铁在 ▲ 作用下，合入门扣。在合入门扣的过程中是 ▲ 能转化为 ▲ 能。

4、小红在码头附近游玩时看到正在工作的电磁起重机如图所示，他的主要铁，与永磁体相比，它的优点是：________________________________________(写出一条)，你知道电磁铁还有哪些应用，请举出一例：________________________________。

部件是电磁

5、在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由___________材料制成的(选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体”)。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如下图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在_________处（选填“a”或“b”）。若使报警的最低温度提高些，应将P点向______移动（选填“左”或“右”）。

二、选择题

6、芷晴走到电动扶梯（电梯）前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯上时又快了很多．她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图4所示．以下分析合理的是 A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快 B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小 C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强 D．电梯没有站人时，电动机的额定功率较小

7、图示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确是()A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄

B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄 C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄 D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用

8、如图3是汽车启动装置原理图对于过一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是

A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作

B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低 C．电磁铁通电时，上端是S极下端是N极 D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触

9、电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是()A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为S极 C．超载时，电磁铁的磁性减小 D．正常情况下(末超载时)，K与B接触

10、法国科学家阿尔贝•费尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖．如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图．实验发现，当闭合S1，S2后使滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，则下列说法正确的是（）A． 电磁铁右端为N极

B． 滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强 C． 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大 D． 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小

11、小胖同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。图3所示是小胖设计的四个电路，其中符合以上描述的消防应急灯的电路是（）

三、作图题

12、超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢．利用电磁继电器可以设计这样的电路，请按照要求用笔画线代替导线将下图中的控制电路和工作电路分别连接完整．其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大)，R2是限流电阻(如果串联在电路中可减小电路中的电流)。

13、目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置。当车辆超重时，信号灯就发光。请你在图6中为他连接好电路。

14、如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小。白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉)

15、如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电．房卡的作用相当于一个（填电路元件名称）接在干路上．

如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器．当继电器工作时，cd相吸，ab便接通．请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路．

四、综合题

16、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示。图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。

(1)电磁继电器中电磁铁上端是 极（N/S）。(2)低的磁

当温度较时，电磁铁性较，触点开关（接通/断开）。

(3)电磁继电器的电源两端电压U = 6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到____ ___℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变___ ___（高/低）。(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种, 你选择()A．0～100Ω B． 0～200Ω C．0～1000Ω D． 0～1500Ω(5)小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指出：。

一、填空题

1、当双金属片受热时，向铁片一端弯曲，与触点接触，电磁铁工作，吸引衔铁，接通电铃和电灯的电路，电铃和电灯泡工作。

2、（1）机械能（2）不能（否）因为绿灯亮时，自动开关不会闭合，电磁继电器不通电，导致摄像系统不工作（3）不影响（否）

解析：（1）电磁继电器工作时，控制电路中电磁铁通电，电磁铁产生热量，同时将衔铁吸下，将电能转化为机械能。（2）当绿灯亮时，自动开关断开，控制电路断开，电磁铁不通电而无磁性，衔铁在弹簧作用下被拉起，工作电路断开，摄像系统不能工作。（3）埋地感应电源正负极变化时，电磁铁都具有磁性而吸引衔铁，工作电路触点开关闭合，摄像系统工作，因此，埋地感应电源正负极变化时不影响摄像系统工作。

3、吸引 弹簧 弹性势能 动

4、磁性的有无可以控制，磁性的强弱可以控制，极性可以控制(符合一条即可)电铃，空气开关、电磁继电器

5、半导体 a 左

二、选择题

6、B；

7、故选B．此题主要强弱的影响因基础性题目．

9、B

10、选C．

A由利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误．

B、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故B错误．

C、通电螺线管的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故C正确． D、由C的分析可知，D是错误的；

11、C

C

8、C

考查的是学生对电磁铁和电磁继电器的原理、磁性素、安培定则的理解和掌握，知识点较多，但都是

三、作图题 12、13、14、15、、五、综合题

16、（1）S(2)弱 接通（3）90 高（4）B

（5）小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的。(合理给分)