Question

3．阅读《神奇的干簧管》，回答题．
神奇的干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制线路的开关器件，也叫磁控开关．常用的干簧管有单触点和双触点两种．
如图甲为单触点干簧管的结构示意图．其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电极（简称“磁簧片”），管内还充有惰性气体，平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的．当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场作用下，管内的两个磁簧片的触点部位被磁化成异名磁极互相吸引而接触，簧片吸合在一起，使触点所接的电路连通（如图乙）．外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开．
干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种．软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性后又很容易失去磁性的物质．硬磁性材料是指容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又不容易失去的物质．
双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是：没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭触点，簧片3是常开触点．簧片中有一片是用只导电但不能被磁化的材料做成．
干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路．线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断．
干簧继电器的优点：（1）体积小，质量轻；（2）簧片轻而短，有固有频率，可提高触点的通断速度，通断的时间仅为1～3ms，比一般的电磁继电器快5～10倍；（3）触点与大气隔绝，管内充入惰性气体，可减少触点的氧化和碳化，并且由于密封，可防止外界有机蒸气和尘埃杂质对触点的侵蚀．
请根据上述材料，回答下列问题：

（1）单触点干簧管中的磁簧片是用软（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的．
（2）如图24丙所示双触点干簧管中簧片“2”是由B材料做成．
A．不导电又不能被磁化的        　　B．只导电但不能被磁化的
C．不导电但能被磁化的　　　　　　　D．导电又能被磁化的
（3）如图为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，线圈中有电流时，线圈的左端是N极 （选填“N”或“S”）．
（4）如图1电路，当开关S闭合后，这个电路的工作特点是C．

A．绿灯长亮，红灯亮、灭交替
B．红灯长亮，绿灯亮、灭交替
C．红灯、绿灯交替发光
D．红灯绿灯都长亮．

Answer 1

分析 （1）根据材料的工作要求判断，知道软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质．硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质；
（2）根据物体被磁化后可以吸引铁类物质，进行分析；
（3）根据电源的正负极可以确定螺线管中电流的方向，知道螺线管的线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管的NS极；
（4）根据电磁继电器的原理进行分析．

解答 解：
（1）单触点干簧管中的磁簧片通电时有磁性，断电时无磁性，所以是软磁性材料制成的；单触点干簧管在闭合时，产生磁性，磁簧片具有弹性势能
（2）磁铁能够吸引双触点干簧管的1、3两个簧片，所以制作材料可能是导电又能被磁化的材料；不能吸引2，制作材料可能是只导电但不能被磁化的材料；故选B；
（3）从图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合线圈绕向，根据安培定则，四指顺着电流的方向握住螺线管，大拇指指螺线管的左边，所以，螺线管左端是N极，右端是S极；
（4）当开关S闭合后，电路接通，红灯亮，此时电磁铁产生磁性，把簧片吸下来，绿灯电路接通；如此反复；故选C．
故答案为：（1）软；（2）B；（3）N；（4）C．

点评 干簧管实际是一种继电器控制电路，其利用的不是电磁铁，而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用，搞清这一原理，才能对其工作情况进行有针对性的分析．解答中主要用到了磁化的特点，以及电路的设计，有一定的难度，但也给我们很多的启示，是一个很好的应用，也是一道不错的题目．