基于电烙铁和双金属片制作的自动保温演示电路

崔佃波 胡 艳 孙丰富

（1.山东省淄博市桓台世纪中学，山东 淄博 256400；2.山东省淄博市桓台唐山中心学校，山东 淄博 256401；3.山东省淄博市临淄区教研室，山东 淄博 255400）

鲁科版初中物理教材第16章第5节“电磁继电器”内容中有这样一段话：“如果在继电器控制电路中接入对温度或光照敏感的元件，用这些元件操纵低压控制电路的通断，还可以实现温度自动控制或光自动控制”.虽然生活中像冰箱等自动控温的电器很多，但是学生对其基本的原理很难形象直观的看到，为此笔者制作了一个基于电烙铁和双金属片的自动保温演示电路板.

1 所需材料

启辉器（提供双金属片，受热会闭合，图1）、电烙铁（提供电热丝）、欧姆龙电磁继电器SN DC12V，图2）、警报器（自行车电喇叭，内置3V电源）、漏电保护器、导线、木板等.

图1

图2

2 制作及说明

如图3，将启辉器（不打破玻璃）用铜丝和电烙铁紧密地绑在一起，电烙铁上插上一根铁丝并弯折给小水杯加热，小水杯内插上一支温度计（验证是否保温），然后将低压DC12V电路接在电磁继电器控制电路上；在电烙铁上接AC220V（接上漏电保护器保证安全），并接在电磁继电器常闭触点上；将警报器接在电磁继电器常开触点上.

在启辉器双金属片两端并联一个发光二极管（工作电压约2.5V，电流10mA左右，需串联一个1kΩ电阻分压）.

图3

如图4所示，将启辉器、工作指示灯、电磁继电器、电烙铁、警报器及漏电保护器按照图5电路连接起来，就组成了一个自动保温控制电路.其中启辉器部分（左边）为控制电路，电热丝部分（右边）为工作电路.制作时，将各部分元件连接好固定在木板上即可.

图4

图5

3 操作方法

操作时，接通220V电源，则电磁继电器常闭触点连接，使电烙铁通电，给水加热；当达到一定温度时，双金属片受热闭合，发光二级管由亮变灭，同时控制电路接通，使电磁继电器常闭变常开，这样电烙铁就停止加热，并且常开变常闭，警报器响起；大约1min后，温度降低，双金属片张开，发光二极管重新发光，电烙铁又重新加热，警报器自动关闭，恢复如初.这样，电路就会周而复始地工作，自动保温.

4 教学效果

该实验可以加深学生对电磁继电器作用的理解，同时也可以让学生大体了解诸如冰箱、电饭煲等自动控制电器基本的电路原理.在学生对电子电路控制缺乏了解的情况下，用双金属片连接自动控制电路是初中生学习本部分知识的最佳选择.