(完整word版)第16章 电磁铁与自动控制(知识点和提高作业)

第16章电磁铁与自动控制（知识点和提高作业）学习目标：1、通过磁铁等磁性物质，感知物质的磁性和磁化现象，调查磁性材料在生活中的用途。

2、知道什么是磁场，会用磁感线描述磁场。

3、通过实验，探究通电螺线管外部磁场方向。

4、通过探究知道电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关。

5、认识电磁继电器，设计安装自动控制电路。

16．1从永磁体谈起一．知识整理：1、物体能够吸引等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫做，能够长期保持磁性的物体叫做磁体。

2、每个磁体都有磁极，磁极间的相互作用的规律是：同名磁极，异名磁极。

3、使原来没有磁性的铁质物质获得磁性的过程叫。

4、小磁针极在磁场中某一点受到作用的方向规定为这一点的磁场方向。

5、磁体周围的磁感应线都是从磁体的极出来，因到磁体的极。

二、巩固练习(1)南宋民族英雄文天祥，曾在《扬子江》一诗中写下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句．这里磁针石的南极指向地理位置的方．是因为它受到场的作用．(2)关于磁场，下列说法中正确的是( )．A．小磁针接近磁体时会发生偏转，说明磁体周围空间存在着磁场、B．磁感线是磁场本身所具有的、C．磁铁周周的磁感线都是从磁铁南极出来，回到磁铁的北极D．以上说法都不对(3)下列各图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是( )．(4)一蛋糕盒里放有一条形磁铁，盒外均匀放有八个小磁针，小磁针静止时，指向(黑色端为N极)如图15-1所示．由此可以判定条形磁铁在盒内摆放方向为( )．A．沿1—5连线位置，N极在5，S极在1 B．沿2—6连线位置，N极在2,S极在6C．沿3—7连线位置，N极在3，S极在7 D．沿4—8连线位置，N极在4,S极在816．2奥斯特的发现一、知识整理：1、电流周围存在着，磁场的方向与方向有关。

2、通电螺线管的磁场与磁铁的磁场类似。

3、右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让指弯曲跟螺线管中的方向一至，则大拇指所指的一端就是通电螺线管的极。

二、巩固练习：(1)某同学利用如图15—4所示的装置研究电与磁的关系，比较(a)、 (b)两图可知；比较(b)、 (c)两图可知．(2)如图15—5所示，当闭合开关S后，通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端，则( )．A．通电螺线管的Q端为N极，电源口端为正极 B．通电螺线管的Q端为N极，电源口端为负极C．通电螺线管的Q端为S极，电源口端为正极 D．通电螺线管的Q端为S极，电源口端为负极(3)如图15-6所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极．下列判断中正确的是( )．A．若A为电源正极，则C、D都被吸引 B．若曰为电源正极，则C被吸引，D被排斥C．若B为电源正极，则C、D都被排斥 D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引(4)1820年，安培在科学院例会上做了一个小实验，引起了与会科学家的极大兴趣．他将一个螺线管从中间用细线悬挂起来，使之可以灵活转动．实验发现，通电螺线管静止时两端总是指向南北方向．若实验中螺线管的绕线情况如图15-7所示，且静止时左端指南．请用箭头在图中标出电流方向．(5)在图15-8中，电路图未画完整，请根据所画出的磁感线，在通电螺线管上方B处填上电池组的符号，并标出通电螺线管A端的极性(选填“N”或“S”)．(6)螺线管通电后，小磁针静止时指向如图15-9所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极．16．3探究电磁铁的磁性一、知识整理：1、电磁铁有许多优点，它的磁性有无可以通过来控制，磁性的强弱可以通过来控制，磁极的方向可以通过来改变。

2．如图所示，该实验是研究电磁铁的磁性与有关；实验中可以通过观察来判断电磁铁磁性的强弱。

二、巩固练习：(1)在“探究电磁铁的磁性强弱”的实验过程中，你有什么体会、收获？还有什么么问题无法解决?(2)某同学在“探究电磁铁的磁性强弱”的实验中，设计了一个方案：改变电确铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调整变阻器的滑片，使电流保持不变，观瘵电磁铁吸引大头针的数目有什么变化，这一方案的实验目的是研究电磁铁磁性强弱与下列哪个因素有关?( )．A．电流通断 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数(3)小明设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图15-13所示，右表捏他做实验时记录的数据，则下列结论中不正确的是( )．A．比较l、4两次实验可知，线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强B．比较l、3、5三次实验可知，匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强C．比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知，匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强(4)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用导线为主要器材．进行如图15-14所示的简易实验．①他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过来显示电磁铁磁性的强弱．②连接好电路，使变阻器连人电路的阻值较大，闭合开关，观察到图15-14(a)所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连人电路的阻值变小。

观察到图15-14(b)所示的情景．比较图(a)和(b)，可知图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 (选填“大”或“小”)，磁性越强．③如图(c)，将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易电磁铁串联的电路．从图(c)的情景看出，在相同的情况下，线圈的匝数越 (选填“多”或“少”)磁性越强．16．4电磁继电器与自动控制一、知识整理：1、电磁继电器是由、、和四部分组成。

2、电磁继电器的电路可分为电路和电路两部分。

3、电磁继电器的核心部分是，利用电磁继电器可以实现用、控制高电压、强电流的工作电路，还可以实现操作和控制。

二、巩固练习：(1)发挥你的想象力，设想电磁继电器的一些创造性应用(必要时可以通过画图说明)．(2)如图15-21所示，利用电磁继电器控制电动机工作，下列说法正确的是( )．A．开关S断开时，电动机A、曰都不工作 B．开关S闭合时，电动机4、B都工作C．开关S闭合时，只有电动机曰工作 D．开关S闭合时，只有电动机A工作(3)如图15-22所示是小强在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内．试说明这个报警器的工作原理．(4)请你设计养鸡场用的鸡房温度自动报警器．主要器材：电磁继电器、温控开关、电源导线．满足条件：鸡房温度正常时，监测室的信号灯亮；温度升高超过限度时，监测室信号灯熄灭，同时电铃发出报警信号．(5)如图15-23所示是某位同学课外活动时．制作水塔水位自动控制装置模型所用的基本器材．A、-B 是导线相连的金属块，L是小灯泡．要求：当水位未达到金属块4的高度时，电动机带动水泵向水塔中注水；当水位升高到A时，电动机停止工作，灯泡亮．请按要求在图中连接好电路．(6)如图15-24所示的装置为一监测锅炉内压力大小的报警器，在压力小于安全值时，绿灯常亮；当压力超过安全值时，红灯亮、电铃响报警．试说明其工作原理．(7)某农场菜地经常遭到大牲畜的破坏，为此，农场的师傅用导线绕菜地一周．并利用电磁继电器设计了一个电路．当大牲畜撞坏导线进入菜地时，房间内电铃就会发出报警信号．请你根据以上所述，完成如图15-25所示的电路．16.1【参考答案】(1)南；地磁．(2)A．(3)B．(4)A．．●“自我评Jot与作业’’指导1．方法l：将条形磁铁用细线从中问悬挂起来．使其可以自由转动：静止后条形磁铁指南的那一端是S极，指北的那一端是N极．方法2：拿一小磁针靠近条形磁铁的一端，如果小磁针的N极被该端吸引(或排斥)，则条形磁铁的该端是S(或N)极．2．A提示：本题应该注意到“排斥”这一现象。

说明钢条和条形磁铁靠近端是同名磁极，故钢条一定具有磁性．若“吸引”则钢条可能有磁性，也可能没有磁性．3．这说明鸽子在飞行过程中是靠地磁场来确定位置、辨别方向的．当在鸽子身上绑上小磁体时，对其周围的地磁场有干扰作用，所以会迷失方向．科学研究发现：绿海龟、海鳗、鲸鱼等一些海洋生物也是利用地磁场帮助确定方向．4．如图16—2所示．5．一些文具盒、手提包、手机套的封盖按钮等．16.2【参考答案】(1)电流周围存在磁场；通电导体周围的磁场方向与电流方向有关．(2)C．(3)D．(4)如图15-10所示．·(5)如图15-11所示．(6)如图15-12所示．●“自我评价与作业"指导1．(a)、 (b)两图左端均为N极，右端均为S极．2．在图(a)通电螺线管中的电流从左边导线流入，从右边导线流出；在图(b)通电螺线管中的电流从右边导线流入，从左边导线流出．3．甲、乙两同学的说法是片面的、不恰当的，丙同学的说法是合理的．16.3【参考答案】(1)提示：这里的“收获”不仅指学到了什么知识，而且指学生在学习过程中领悟到了哪些方法、有哪些情感体验，如学生体验到成功的喜悦及与同伴合作的快乐，即使是失败了，学生也会积累一些经验和教训，并且失败后会反思，会进行再实践、再验证．这也是他们的收获．(2)D．(3)B．(4)①吸引大头针的多少(或“大头针”)．②(a)；大．③电流；多．●“自我评价与作业"指导1．电流的大小；线圈匝数的多少；有无铁芯．2．断电时，电磁铁没有磁性；因为电磁铁的磁性来源于电流产生的磁场．断电时螺线管中没有电流通过，电磁铁便失去磁性．16.4【参考答案】(1)提示：主要引导学生根据电磁继电器的基本原理。

设计一些自动控制方面的应用．体现电磁继电器自动控制的思想即可，不必要求过高．(2)C(3)工作原理：当有人踩踏板时，控制电路闭合，电磁铁有磁性，将上端衔铁吸下来，铃响灯不亮．当无人踩踏板时，控制电路断开，电磁铁无磁性．弹簧将衔铁拉起，使衔铁与静触点相连，铃不响灯亮．(4)如图15—26所示．(5)如图15-27所示．(6)压力小于某个安全值时，T形开关K断开．控制电路不工作，常闭开关闭合，绿灯常亮；当压力超过这个安全值时，T形开关K被弹簧推向左边，使控制电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸了下来．绿灯熄灭，红灯亮、电铃响而报警．(7)如图15-28所示．●“自我评价与作业”指导1．电磁铁；衔铁；复位弹簧；触点．2．略．3．通电后，当温度未达到水银温度计金属丝所指示的温度时，电磁铁没有磁性， 衔铁与触点分离，红灯所在电路断开，红灯不发光．当温度升高，导电温度计的水银柱 上升到金属丝指示的温度时，电磁铁线圈被接通，衔铁被吸引，向左运动而接通红灯 所在的电路，红灯发光报警．温度下降后，控制电路断开，衔铁被释放，红灯所在的电 路断开。

红灯熄灭．。