14章 触头

触头电路的通断和转换是通过电器中的执行部件，主要是其触头来实现的。

触头是有触点电器的执行元件，又是电器中最薄弱的环节，其工作的优劣直接影响到电器的性能。

本章就触头在不同工作状态下出现的主要问题，如接触电阻、振动等，进行一定的分析，找出减少其危害的一些实用方法并对触头的一些基本参数作一介绍。

第一节概述一、触头的分类触头作为电器的执行机构，是非常重要的部件，它对电器的工作性能、总体结构、尺寸有着决定性的影响。

触头的工作性能和质量直接影响到电器可靠性。

触头在正常工作情况下经常要受到机械撞击、电弧等的有害作用，很容易损坏，故它又是有触头电器的一个薄弱环节。

触头可按以下方法分类：1．按触头工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。

前者在触头开断或闭合过程中，允许触头中有电流通过，后者在触头开断或闭合过程中，不允许触头中有电流通过，而在闭合后才允许触头中通过电流，如转换开关等。

无载开闭触头，由于触头开断时无载，故无电弧产生，对触头的工作十分有利。

2．按开断点数目可分为单断点式和双断点式触头。

3．接触头正常工作位置可分为常开触头和常闭触头。

4．按结构形状可分为指形触头和桥式触头等。

5．按触头的接触方式可分为面接触、线接触和点接触3种。

二、触头接触面形式触头接触面形式分为点接触、线接触和面接触3种，如图14—1所示。

图14—1 触头的接触式(a)点接触；(b)线接触；(c)面接触。

1．点接触点接触触头是指两个导体只在一点或者很小的面积上发生接触的触头（如球面对球面，球面对平面）。

它用于20 A以下的小电流电器，如继电器的触头，接触器和自动开关的联锁触头等。

由于接触面积小，保证其工作可靠性所需的接触互压力也较小。

2．线接触线接触是指两个导体沿着线或较窄的面积发生接触的触头（如圆柱对圆柱、圆柱对平面）。

其接触面积和接触压力均适中，常用于几十安至几百安电流的中等容量的电器，如接触器、自动开关及高压开关电器的触头。

触头实现电联接，一般采用触头弹簧压紧，压力较小，并考虑到装配检修的方便和工作可靠，多采用点接触或线接触的形式。

14章探究欧姆定律（探究）1．在“探究电流跟电压、电阻的关系”时，同学们设计如图所示电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中。

表一表二（1）小亮进行电路连接，当他连接最后一根导线后，电流表迅速偏转到最大刻度，则小亮操作中出现的错误为_____和_____。

（2）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是_____。

（3）上面设计的表格中存在的不足之处是_____；（4）表格补充完整后，通过对上面数据的分析可得出如下结论：由表一可得：______________________。

由表二可得：___________________________。

（5）在研究电流与电阻关系时，先用10Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用5Ω的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将_____3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时应向_____（选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。

2．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图1所示．（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至______（填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和____________的作用；②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是__________；小明排除故障后继续实验。

③根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：_______。

（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和________的作用；②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向______（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有______Ω的滑动变阻器；3．小敏想通过实验验证“电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比”。

一、选择题1．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化而变化，以下说法正确的是（）A．R2的阻值随光照强度的增大而增大B．当光照强度减小时，电压表示数减小C．当光照强度增大时，电磁铁的磁性变弱D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可使灯L的发光时间变短2．如图所示，利用发电机工作原理的是（）A．B．C．D．3．如图所示，是小安同学自制的一个实验装置，他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体，沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。

以下说法正确的是（）A．灯丝中电流方向保持不变B．实验现象表明磁能生电C．该现象类似于电磁铁D．此装置与电动机原理相同4．如图为手压式自发电手电筒，该手电筒的特点是不需要任何外接电源或电池，只需用手反复按压发电手柄，就可以为小灯泡持续供电，是居家、野营的必备佳品。

下列哪个装置同“手压式自发电手电筒”的原理相同（）A．动圈式话筒B．电动机C．电磁继电器D．扬声器5．下列与电动机工作原理相同的是（）A．B．C．D．6．司南是中国古代辨别方向用的一种仪器，据近代考古学家猜测是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，静止时它的长柄指向南方，是现在所用指南针的始祖。

关于这一现象，下列说法中正确的是（）A．司南只有一个磁极B．司南的长柄端指向地磁场的南极C．地磁场的北极在地理的北极附近D．司南的长柄端指南是由于受到地磁场作用7．直升飞机拖曳着一根很长的金属线，沿海面水平地从东向西飞行，金属线的下端与海面海水接触。

下列说法中正确的是（）A．金属线中有直流电B．金属线中有交流电C．金属线中没有感应电流D．与电动机的工作原理是一样的8．如图所示的四个装置可以用来演示物理现象，则下列表述中正确的是（）A．甲图可以用来演示通电导线周围存在磁场即电流的磁效应B．乙图可以用来演示磁场对电流的作用即发电机原理C．丙图可以用来演示电磁感应现象即电动机原理D．丁图说明地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布不相似9．下列所示的实验装置中，说法不正确的是（）A．利用该原理可制成电动机B．因为地磁场的作用，静止时勺柄指向南C．导体AB上下运动时，电流表指针会偏转D．无论线圈顺时针或逆时针转动，灯泡都能发光10．下列装置中，利用电磁感应原理工作的是（）A．验电器B．指南针C．电动机D．发电机11．关于图所示电与磁相关知识四幅图的分析，其中错误的是（）A．图a说明磁场对电流有作用力B．图b装置原理可以制造电动机C．图c探究电流的磁效应，是电磁起重机的原理D．图d说明通电导线周围有磁场12．下列关于材料及物质属性说法不正确的是（）A．超导材料若用来输电可节约能源B．磁带、磁卡就是物质磁性应用的实例C．用半导体制成的二极管具有单向导电性D．利用铜或铝的不容易导电性将它们做成电线芯二、填空题13．小金同学看到了一个悬浮地球仪摆件，于是利用手头材料制作了一个仿制品（如图），成功地将他的地球仪稳磁铁定地“悬浮”起来。

专题14.7 与图象相关的计算问题1.（2020广州一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示。

已知该气体在状态C时的温度为300K。

求：(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少？(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热？请写明理由。

【命题意图】本题考查理想气体状态方程、气体实验定律、热力学第一定律、对p－V图象的理解及其相关的知识点。

(ii)根据图像可知从A到B气体体积不变所以外界对气体做功 W=0J又T A>T B可知内能变化ΔU<0根据热力学第一定律ΔU=W+Q得Q<0即放热2．(10分)一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：①温度为600 K时气体的压强；②在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．②由V－T图可知，400 K～500 K气体体积不变，气体做等容变化，故在P－T图中图象应延伸到500 K 处，此时压强为1.25×105 Pa；从500 K～600 K，气体做等压变化，压强p2＝1.25×105 Pa；故从500 K至600 K为水平直线，故图象如图所示：3．(2020·吉林白山二模)某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如右的pt图象。

已知在状态B时气体的体积V B＝3 L，求：(1)气体在状态A的压强；(2)气体在状态C的体积。

【参考答案】(1)0.75 atm (2)2 L【名师解析】(1)从题图中可知气体由A到B是等容变化，初态p B＝1.0 atm，T B＝(273＋91)K＝364 K，末态T A＝273 K，由p AT A＝p BT B得p A273＝1364，所以p A＝0.75 atm(2)气体由B到C是等温变化， p B＝1.0 atm，V B＝3 L，p C＝1.5 atm，由p B V B＝p C V C得：V C＝2 L。

电气装置的开关标准之解析开关是家家户户所必需的建筑电气产品，所有的灯要亮起来，都少不了开关。

所以，松下幸之助就曾经说过“开关是墙上的一面旗帜”。

2003年5月26日国家质检总局发布了GB 16915.1-2003《家用和类似用途固定式电气装置的开关第1部分：通用要求》，规定该标准于2004年1月1日实施。

此标准代替GB 16915.1-1997。

为了使广阔同行加深对新标准理解和认识，笔者根据自身多年的实践工作经验，及对我国标准的理解，和对国际电工标准IEC 60669标准的认识，对新标准作一全面地解析，以期能够对新标准作一简明且清楚的诠释。

但是，由于新技术、新材料的不断出现，产品标准也随之在不断发展，检测技术也在不断完善，所以，笔者希望抛砖引玉，与同行共同学习理解新标准，同时，也希望广阔同行能够给予批评指正。

第一部分简况世界各国所用的开关标准众多，如，我国采用GB 16915.1-2003、英国用BS 3676-1:2000 〔BS EN 60669-1:2000〕、德国为DIN 0632 Teil 1 〔DIN EN 60669-1〕、澳洲采用AS 3133:2003、国际电工标准IEC 60669-1:2000，等等。

各个标准既有相同之处，又有不同点，总之都主要是从安全角度去建立标准体系和测试要求的。

这里将我国现有的开关标准进行归纳如下：一、标准系列：1、通用要求〔GB 16915.1-2003〕适用于户内或户外使用的，仅用于交流电、额定电压不大于440V，额定电流不大于63A的家用和类似用途固定式电气装置的手动操作的一般用途开关。

装有无螺纹端子的开关的额定电流限为最大16A。

亦适用于开关安装盒。

还适用于：——装有信号灯的开关；——电磁遥控开关；——装有延时装置的开关；——带有开关和其他功能组合的开关；——电子开关；——装有软缆保持装置或软缆出口装置的开关。

2、电子开关〔GB 16915.2-2000〕适用于户内或户外使用的，家用和类似用途固定式电气装置的电子开关或相关的电子辅助装置。