Question

（2013?青岛模拟）运用知识解决问题：

（1）如图1是水位自动报警原理图．当水位到达金属块A时，

红

灯亮，表示水位

过高

．
（2）请根据如图2实物电路，在方框内画出它的电路图．
（3）图3是分别用电阻R₁、R₂进行实验所作的图象，现将电阻R₁和R₂串联后接在电源上，知R₁上的电压为2V，求：①电路中的总电流I；②电源的电压．

Answer 1

分析：（1）首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮．
（2）分析实物图的结构，明确电路元件的连接方式，然后根据实物电路图作出电路图．
（3）根据U-I图象，可知当电压为4V时通过两个电阻的电流，利用R=

U

I

求两个电阻的阻值；电阻R₁和R₂串联后，知R₁上的电压，利用欧姆定律求电路中的电流，再利用U=IR求电源电压．

解答：解：
（1）当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮．因此，红灯亮就表示水位过高．
（2）由实物电路图可知，灯L₁与L₂并联，其中S₁控制L₁所在的支路，S₂控制L₂所在的支路，根据实物图作出电路图，电路图如图所示：

（3）∵I=

U

R

，
∴由图3可知：
R₁=

U

I1

=

4V

1A

=4Ω，
R₂=

U

I2

=

4V

2A

=2Ω，
电阻R₁和R₂串联后，
电路中的电流：
I=I₁=

U1

R1

=

2V

4Ω

=0.5A，
电源电压：
U=IR=0.5A×（4Ω+2Ω）=3V．
故答案为：（1）红；过高；
（2）如图所示；
（3）①0.5A；②3V．

点评：（1）考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析．
（2）考查了根据实物电路图作电路图，分析电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键．
（3）考查了学生对欧姆定律和串联电路电压、电流特点的了解与掌握，计算时注意三量同体（欧姆定律中的三个量U、I、R，是同一个电路或同一导体）．