解题思路:(1)分析电磁继电器的工作过程要搞清控制电路与工作电路,再从控制电路开始,依次进行分析,明确电路的工作状态.
(2)首先利用安培定则判断出螺线管的极性,再根据磁感线的特点判断断出甲、丁的磁极.
(3)①已知灯泡的额定功率和工作时间.利用W=Pt计算消耗的电能;
②先根据额定电压和额定功率求出灯泡的电阻,又已知实际电压,再利用P=
U
2
R
即可求出实际功率.
(1)由图可知,当水位上升时,浮子A会推动B一起上升,当水位超过警戒线,控制电路接通,电磁铁工作吸引衔铁,使工作电路接通,发出警报;
(2)如图,利用安培定则判断可知,螺线管的右端为S极、左端为N极;在磁体的外部,磁感线都是从其N极出发指向S极的,所以磁感线的方向都指向S极,故磁铁甲的右端为S极,丁的左端为S极.如图所示:
(3)①)灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.04kW×2h=0.08kW•h;
②灯泡的额定电压为U额=220V,额定功率为P额=40W,所以灯丝的电阻为R=
U2额
P额=
(220V)2
40W=1210Ω,
实际电压为U实=200V,所以实际功率为
P实=
U2实
R=
(200V)2
1210Ω≈36W.
故答案为:(1)电磁铁;工作.
(2)如图所示;
(3)①正常工作2小时,电灯消耗0.08度电;
②若加在电灯上的实际电压为200V,此时灯泡的实际功率是36W.
点评:
本题考点: 电磁继电器的组成、原理和特点;通电螺线管的磁场;电功率的计算.
考点点评: (1)主要考查了电磁继电器的应用与分析,搞清电路的工作过程是关键;
(2)利用好安培定则,通过电源的方向判断出通电螺线管的极性,再依次确定磁感线的方向以及甲、丁的极性.
(3)在电学计算题中,一般电源电压和用电器的电阻是不变的,所以电路总功率和某个用电器的实际功率大多用P=U2R计算.