题目内容

我市一所农村初级中学，常常因为不能及时给水塔注水而停水．小明知道后，想利用图所示的器材设计一个自动注水装置．A是浮子（重约5N），B是金属触头（重约10牛），C为水塔上的柱形蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，K₁、K₂分别为触头开关．

（1）请你写出该装置涉及的主要物理知识．（至少写出3点）
（2）连接电路图．

分析：（1）每一处装置中都包含了一定的物理知识，分析其工作原理便可找出所用到的物理知识；
（2）连接电路图时，要注意使水池中的浮沉装置控制电磁铁，再用电磁铁控制电动机的运转．

解答：

解：（1）图中水池内的装置主要利用了浮力，中间的电磁继电器中主要用到了电磁铁，衔铁与其连接的部分共同组成了一条杠杆，同时还利用了金属触头的导电性等．
（2）电路连接如图所示．
故答案为：（1）电磁铁；杠杆；浮力；导体等；
（2）如图所示．

点评：此题中向我们展示了电磁铁在生活生产中的一个实际应用，通过浮力的知识，形成了对水池内水位的自动控制，设计精巧、构思独特，非常值得我们研究和学习．

练习册系列答案

同步练习册华东师范大学出版社系列答案

我市一所农村初级中学，常常因为不能及时给水塔注水而停水，小明知道后，想利用图所示的器材设计一个自动注水装置，A是浮子（重约5牛），B是金属触头（重约10牛），C为水塔上的柱形蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，K₁、K₂分别为触头开关．

（1）请你写出该装置涉及的主要物理知识．
（2）连接电路图．
（3）设计时，需要知道浮子的最小体积，请你帮助它完成这项工作．
（4）若设计要求在10分钟内要注满蓄水池，那么，还需要知道或测量哪些物理量，才能得到相匹配电动机的额定功率？请你用字母表示这些物理量，推导出电动机额定功率的表达式，在你的计算过程中，运用了什么近似条件？
（5）按设计要求，小明将设备组装调试，投入使用，几天后，学校又停水了，检查发现：水塔已无水，但电路连接无误，电动机，水泵完好无损，请你分析该装置没有实现自动注水的原因，怎样改进？

我市一所农村初级中学，常常因为不能及时给水塔注水而停水。小明知道后，想利用图中所示的器材设计一个自动注水装置。A是浮子（重约5N），B是金属触头（重约10牛），C为水塔上的阿柱形蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，K₁_、K₂分别为触头开关。

（1）请你写出该装置涉及的主要物理知识。

（2）连接电路图。

（3）设计时，需要知道浮子的最小体积，请你帮助他完成这项工作。

（4）若设计要求在10分钟内要注满蓄水池，那么，还需要知道或测量哪些物理量，才能得到相匹配电动机的额定功率？请你用字母表示这些物理量，推导出电动机的额定功率的表达式，。在你的计算过程中，运用了什么近似条件？

（5）按设计要求，小明将设备组装调试，投入使用。几天后，学校又停水了，检察发现：水塔已无水了，但电路连接无误，电动机、水泵完好无损。请你分析该装置没有实现自动注水的原因，怎样改近？

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