Question

20．如图为空气开关，应该在进户线的火线上，当家庭电路中短路或使用的用电器总功率过大时，电路中电流过大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹簧的作用下自动开启，切断电路，试画出闸刀S所受弹簧弹力F的方向及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）开关应该接在火线上；
（2）电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关．有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强．当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用．
（3）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．

解答 解：（1）空气开关，应该在进户线的火线上；
（2）因为家庭电流中电流过大的原因有：短路或总功率过大．因此无论什么原因导致电流过大时，电磁铁的磁性都会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．
（3）由图可知，闸刀S所受弹簧弹力F的作用点在M点，方向沿弹簧斜向上，杠杆的支点O点，从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L．

故答案为：火；短路或使用的用电器总功率过大；见解答图．

点评 本题考查了家庭电路中电流过大的原因以及电流的大小可以影响电磁铁的磁性强弱，更重要的是要学会读图分析电磁继电器的工作过程．同时该题还考查了力和力臂的画法．