楼道灯为何只在天黑时才能声控?这道物理竞赛题很出乎考生意外!
每当夜晚来临或者天空被乌云覆盖时,在走廊上行走是完全黑暗的。这时,只要轻轻跺一下脚,或者随便打个耳光或者喊一声,走廊里的灯就会立刻亮起来,人们离开后,灯就会自动熄灭。对于第一次遇到这种现象的人来说,这简直太令人惊讶和方便了!
是的,该地区的大多数走廊现在都有由灯光和声音开关控制的走廊灯,甚至还有各种自动智能感应灯。这些电气应用极大地方便了人们的生活。此外,最重要的是,人们不仅解放了他们的手,不需要直接按下开关,而且节省了大量的电力。这仅仅是造福国家和人民的最佳设计之一。然而,你知道这些应用背后的电路是如何设计的吗?
这种电路设计问题不仅是电工生活中最基本的常识性问题,也是高中物理考试中几乎每年都要测试的一类问题。这类问题因其难度大而成为最考验学生智力的物理问题之一。
今天,我们将讨论如何解决这些电路设计问题,以及如何通过全国物理竞赛提高解决物理问题的正确率。
请看看这个物理竞赛问题:
对于许多已经学过电学的初中生来说,这次全国物理竞赛似乎有点幼稚,尤其是平时经常练习的第一个问题。这对考生来说是一个惊喜。为什么会出现这么简单的问题?
事实上,这个问题很有价值,尤其是第二个问题,对于普通的初中生来说,并不简单。
本主题解释声控灯的原理:“为了省电,住宅建筑中的走廊灯通常由两个开关控制。一种是光敏器件制成的光控开关。它的功能是当灯暗时自动关闭,当灯亮时自动打开。一种是由声音敏感设备制成的声控开关。它的功能是当有声音时自动关闭电路。两分钟后,如果没有声音,它会自动打开。”
这个原理告诉我们,所谓的“声控”和“光控”仍然是由“开关”控制的,但开关不再需要用手来控制。相反,打开和闭合电路的功能由对声音和光敏感的声音敏感装置和光敏感装置自动打开。从而实现远程无接触控制。
对于还没有学过电学的初中生或者刚刚学过电学的初中生来说,这真是一件神奇的事情。只要喊一声,灯就会亮。
对于本主题的第一个问题,需要组合两个开关来控制走廊灯。显然,只有两个开关串联和并联。如何连接?根据题目的要求,为了达到节能的目的,灯只能在黑暗和有声音的时候点亮。也就是说,只有同时满足这两个条件,灯才能点亮。这属于“与”电路。因此,这两个开关必须串联连接。具体电路图如下:
对于本主题的第二个问题,这个问题有点复杂,需要实现三个功能。首先,它仍然需要满足第一个问题的条件。然后,当它在晚上打雷时,它将不会总是打开,也就是说,它需要自动取消该功能。然后你需要保持灯亮着直到你睡觉。太复杂了。我该怎么办?
正上方:
实际上,本课题的真正要求如下:1 .两个开关串联,保证灯的自动运行;2.打雷时让两个开关不工作,然后我们可以直接通过第三个开关使两个开关短路。3.睡觉前灯一直亮着,所以我们可以直接把第四个开关放在主干道上,然后手动控制它。如图所示,当S2关闭,S1打开时,灯的自动操作功能满足。晚上打雷时,断开S2。当S1S2同时关闭时,灯可以一直点亮!
上面的分析和解决过程似乎是完美的,许多中学生一般都在这里结束。
然而,不要忘记最重要的最后一步:花几秒钟检查一下!检查的方法非常重要,因为电路设计的方法非常单一,也就是说,将设计的电路图与问题的含义直接比较就足够了,符合问题含义的每一步都是正确的。然而,这往往是许多候选人忘记的最后一步。