Question

3．閱讀《神奇的干簧管》，回答題．
神奇的干簧管
干簧管是一種利用磁場信號來控制線路的開關(guān)器件，也叫磁控開關(guān)．常用的干簧管有單觸點和雙觸點兩種．
如圖甲為單觸點干簧管的結(jié)構(gòu)示意圖．其外殼是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個磁性材料制成的彈性簧片電極（簡稱“磁簧片”），管內(nèi)還充有惰性氣體，平時，玻璃管中的兩個磁簧片觸點部位是分開的．當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時，在合適的磁場作用下，管內(nèi)的兩個磁簧片的觸點部位被磁化成異名磁極互相吸引而接觸，簧片吸合在一起，使觸點所接的電路連通（如圖乙）．外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路就斷開．
干簧管中的磁性材料是指鐵、鈷、鎳等能被磁鐵吸引的材料，它分為軟磁性材料和硬磁性材料兩種．軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性后又很容易失去磁性的物質(zhì)．硬磁性材料是指容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又不容易失去的物質(zhì)．
雙觸點干簧管類似于單刀雙擲開關(guān)，它的工作原理是：沒有磁場時，簧片1與簧片2接通（如圖丙），當(dāng)有外界磁力時，簧片1與簧片2斷開，簧片1與簧片3觸點部位接通（如圖�。�，其中簧片1是公共端，簧片2是常閉觸點，簧片3是常開觸點．簧片中有一片是用只導(dǎo)電但不能被磁化的材料做成．
干簧管外繞上能產(chǎn)生磁場的線圈就成了干簧繼電器，當(dāng)線圈通電后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控電路．線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷．
干簧繼電器的優(yōu)點：（1）體積小，質(zhì)量輕；（2）簧片輕而短，有固有頻率，可提高觸點的通斷速度，通斷的時間僅為1～3ms，比一般的電磁繼電器快5～10倍；（3）觸點與大氣隔絕，管內(nèi)充入惰性氣體，可減少觸點的氧化和碳化，并且由于密封，可防止外界有機蒸氣和塵埃雜質(zhì)對觸點的侵蝕．
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）單觸點干簧管中的磁簧片是用軟（選填“軟”或“硬”）磁性材料制成的．
（2）如圖24丙所示雙觸點干簧管中簧片“2”是由B材料做成．
A．不導(dǎo)電又不能被磁化的        　　B．只導(dǎo)電但不能被磁化的
C．不導(dǎo)電但能被磁化的　　　　　　　D．導(dǎo)電又能被磁化的
（3）如圖為一運用干簧繼電器的電路，當(dāng)開關(guān)S閉合后，線圈中有電流時，線圈的左端是N極 （選填“N”或“S”）．
（4）如圖1電路，當(dāng)開關(guān)S閉合后，這個電路的工作特點是C．

A．綠燈長亮，紅燈亮、滅交替
B．紅燈長亮，綠燈亮、滅交替
C．紅燈、綠燈交替發(fā)光
D．紅燈綠燈都長亮．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料的工作要求判斷，知道軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性又很容易失去磁性的物質(zhì)．硬磁性材料是指不容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又很不容易失去的物質(zhì)；
（2）根據(jù)物體被磁化后可以吸引鐵類物質(zhì)，進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)電源的正負(fù)極可以確定螺線管中電流的方向，知道螺線管的線圈繞向利用安培定則可以確定螺線管的NS極；
（4）根據(jù)電磁繼電器的原理進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）單觸點干簧管中的磁簧片通電時有磁性，斷電時無磁性，所以是軟磁性材料制成的；單觸點干簧管在閉合時，產(chǎn)生磁性，磁簧片具有彈性勢能
（2）磁鐵能夠吸引雙觸點干簧管的1、3兩個簧片，所以制作材料可能是導(dǎo)電又能被磁化的材料；不能吸引2，制作材料可能是只導(dǎo)電但不能被磁化的材料；故選B；
（3）從圖可知，電流從螺線管的右端流入，左端流出，結(jié)合線圈繞向，根據(jù)安培定則，四指順著電流的方向握住螺線管，大拇指指螺線管的左邊，所以，螺線管左端是N極，右端是S極；
（4）當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路接通，紅燈亮，此時電磁鐵產(chǎn)生磁性，把簧片吸下來，綠燈電路接通；如此反復(fù)；故選C．
故答案為：（1）軟；（2）B；（3）N；（4）C．

點評 干簧管實際是一種繼電器控制電路，其利用的不是電磁鐵，而是一個永久磁鐵對磁簧片的磁化作用，搞清這一原理，才能對其工作情況進(jìn)行有針對性的分析．解答中主要用到了磁化的特點，以及電路的設(shè)計，有一定的難度，但也給我們很多的啟示，是一個很好的應(yīng)用，也是一道不錯的題目．