Question

20、（1）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高．如图甲所示，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上．
①如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为

N

极；磁簧片cd的c端为

S

极，它们将因相互

吸引

而触接．

②如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图．当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A 处时，

红

灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B 处时，

绿

灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常．
（2）小红通过实验研究某电热器的发热功率与通电电流的关系，她使用同一个电热器（其阻值R 不变），多次改变这个电热器两端的电压，然后将实验中测量的电流值及对应的电功率画成如图所示的图象．
①请你根据图象，补充完整表格中的数据：

I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4
P（W）		4		16

 ②根据这些数据推算，这个电热器的功率P与电流I 两者之间的关系式是

P=I²R

．

Answer 1

分析：（1）①干簧管被磁化后，靠近条形磁铁磁极的一端是异名磁极，远离的一端是同名磁极；
②水位上升时，浮球在浮力作用下也跟着上升，而条形磁铁就会下降；水位下降时，浮球在重力作用下也会跟着下降，而条形磁铁就会上升．
（2）先从图象中找出0.1A和0.3A时对应的电功率，然后分析表中的四组电流、电功率就可以找出电功率与电流的关系．

解答：解：（1）①磁簧片ab的a端靠近条形磁铁的N极，所以a端是S极，则b端是N极；磁簧片cd的d端靠近条形磁铁的S极，所以d端是N极，则c端是S极．异名磁极相互吸引．
②当水面上升到最高水位A 处时，条形磁铁位于干簧管2的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，红灯发光电铃响；当水面下降到最低水位B处时，条形磁铁位于干簧管1的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，绿灯发光电铃响．
（2）由图象可知：当电流是0.1A时，对应的电功率是1W；当电流是0.3A时，对应电功率是9W．
0.2A是0.1A的2倍，而对应的电功率4W是1W的4倍；0.3A是0.1A的3倍，而对应的电功率9W是1W的9倍；0.4A是0.1A的4倍，而对应的电功率16W是1W的16倍，由此我们得出在电阻一定时，电热器消耗的电功率与电流的二次方成正比（分析其它几组数据也能得到这一关系），用公式表示就是P=I²R．
故答案为：（1）①N，S，吸引；②红，绿．
（2）①1，9；②P=I²R．

点评：本题考查了学生根据图片、数据、图象结合所学知识进行分析推理的能力，这类题能培养学生的独立思考能力、归纳分析推理能力，是一道好题．