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一种电磁继电器应用的新型演示仪

范文

张振坤

摘要：中学物理电学教学中，电磁继电器是教学的重点之一。电磁继电器的作用及原理的学习及应用很重要，但学生学习存在困难。为了解决这个问题，笔者自制了新型演示仪并介绍该仪器的创新点。

关键词：电磁继电器；新型；演示仪

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）7-0062-2

1 问题的提出

在电磁继电器的教学过程中，尽管实验中有对电磁继电器的使用进行讲解，但是却很难形象地说明电磁继电器的原理以及应用，学生理解存在困难。尤其对控制电路和工作电路中的两个不同开关的作用，很容易理解错误，甚至产生混淆，而现有的教具上又没有关于电磁继电器应用的演示。根据电磁继电器的原理，制作了这个教具。

2 科学原理

图1表示电磁继电器的工作原理，控制电路接通时，电磁铁产生磁场，电磁铁把衔铁吸住，工作电路接通，开始工作，控制电路断开时，电磁铁没有磁场，弹簧把衔铁拉起，工作电路断开，不工作。根据电磁继电器的工作原理制成了水位报警器、温度报警器和压力报警器。把多种常见的自动报警器组合到一块电路板上，能体现作品功能综合性强的特点，非常形象生动，观测舒适，操作简单，携带方便。（图1）

3 准备材料

电压为12伏的电池盒，一个开关，木板，两个LED灯（红光和绿光），蜂鸣器，电磁继电器，弹簧和金属片（压力报警器），热敏电阻（温度报警器），碳棒和小塑料桶（水位报警器），少许细铜线及其他。

4 制作过程

4.1 查阅资料

查阅了关于电磁继电器与自动控制的有关用途的知识，查阅数据库收集有关资料。

4.2 设计制作和多次的改进

本教具把控制电路中的开关S1设计成水位报警器、温度报警器和压力报警器的并联电路开关，起到控制工作电路的绿色LED小灯泡、红色LED小灯泡和蜂鸣器的作用。

本教具在实际使用过程中发现几个方面仍然需要改进：

1）刚开始采用老式的电磁继电器，在使用过程中发现电磁继电器的触点经常接触不良，后来换成如图2的新型电磁继电器，接触不良的问题就解决了。

2）水位报警器中，最先演示的是利用铁条来定位盐水，后来发现铁条很容易被盐水腐蚀，于是请教了很多老师，最后利用碳芯代替铁条就不会被盐水腐蚀了。

3）温度报警器原先是用日光灯管启辉器的双金属片，在使用过程中发现温度报警器不够灵敏，想办法改良一下。经过上网查阅资料发现，有一种叫热敏电阻如图3，温度稍稍升高，电阻变小，电流变大，电磁继电器就产生磁场，电磁铁把衔铁吸住，红灯就亮，蜂鸣器就响，温度报警器就很灵敏了。

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图2 电磁继电器图3 热敏电阻

4.2 测试电路性能

如图4，控制电路接通时，电磁铁产生磁场，电磁铁把衔铁吸住，工作电路接通，红色小灯泡亮，控制电路断开时，电磁铁没有磁场，弹簧把衔铁拉起，工作电路断开，绿色小灯泡亮，容易观察到实验现象，效果明显，学生非常感兴趣。

5 创新点

1）设计了一套综合演示仪，能把水位报警器、温度报警器和压力报警器三个实验的仪器，都安装在一块电路板上，体现作品功能综合性强的特点。

2）本教具把控制电路中的开关设计成水位报警器、温度报警器和压力报警器的并联电路开关，起到控制绿色LED小灯泡、红色LED小灯泡和蜂鸣器的作用。本教具通过演示，学生很容易理解哪部分是控制电路，哪部分是工作电路。直接解决了学生对其工作电路、控制电路往往容易混淆的教学难点。

3）本教具采用轻小的绿色LED小灯泡、红色LED小灯泡和蜂鸣器，能很好地吸引学生的视觉和听觉，增强学生学习物理的兴趣，从而更好地实现“情感、态度和价值观”的教学目标。

4）本教具观测舒适、材料平常易得、制作简单、性能稳定、携带方便，能节省教师课题教学上的时间，提高教学效率。

6 结论

本演示仪充分体现作品功能的综合性强的特点，可以在课堂上生动形象和直观地演示各种真实的报警器，吸引学生的注意力，增强学生学习物理的兴趣，携带方便，课题演示效果明显，学生更容易理解。

参考文献：

[1]郭卫东.低成本物理实验的巧妙设计与应用[J].物理教学探讨，2012，（7）：1.

[2]李合同.小小易拉罐就地取材做实验[J].物理教学探讨，2012，（2）：61.

（栏目编辑王柏庐）

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