九年級物理-電磁鐵和自動控制

1、電磁鐵與自動控制學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過磁鐵等磁性物質(zhì)，感知物質(zhì)的磁性和磁化現(xiàn)象，調(diào)查磁性材料在生活中的用途。2、知道什么是磁場，會用磁感線描述磁場。3、通過實(shí)驗(yàn)，探究通電螺線管外部磁場方向。4、 通過探究知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)。5、認(rèn)識電磁繼電器，設(shè)計安裝自動 控制電路。16. 1從永磁體談起一. 知識整理：1、 物體能夠吸引 等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性，具有磁性的物體叫做 ，能夠長期保持磁性的物體叫做 磁體。2、 每個磁體都有 磁極，磁極間的相互作用的規(guī)律是：同名磁極 ，異名磁極。3、 使原來沒有磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)獲得磁性的過程叫 。4、 小磁針極在磁場中某一點(diǎn)受到 作用的方向規(guī)定為這一點(diǎn)的磁場

2、方向。5、 磁體周圍的磁感應(yīng)線都是從磁體的 極出來，因到磁體的 極。二、穩(wěn)固練習(xí)1南宋民族英雄文天祥，曾在?揚(yáng)子江?一詩中寫下“臣心一片磁針石，不指南方不肯休的詩句.這里磁針石的南極指向地理位置的 方.是因?yàn)樗艿?場的作用.2關(guān)于磁場，以下說法中正確的選項(xiàng)是.A .小磁針接近磁體時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明磁體周圍空間存在著磁場 B .磁感線是磁場本身所具有的、C .磁鐵周周的磁感線都是從磁鐵南極出來，回到磁鐵的北極D .以上說法都不對以下各圖中，磁感線的方向、磁極名稱標(biāo)注正確的選項(xiàng)是 4 一蛋糕盒里放有一條形磁鐵，盒外均勻放有八個小磁針，小磁針靜止時，指向黑色端為N極如圖15-1所示.由此可以判定條

3、形磁鐵在盒內(nèi)擺放方向?yàn)?A .沿1 5連線位置，N極在5, S極在1 B .沿26連線位置，N極在2,S極在6C .沿3 7連線位置，N極在3，S極在7 D .沿48連線位置，N極在4,S極在8圖 15-116. 2奧斯特的發(fā)現(xiàn)一、知識整理：1、電流周圍存在著 ，磁場的方向與方向 有關(guān)。2、通電螺線管的磁場與 磁鐵的磁場類似。3、 右手螺旋定那么：用右手握住螺線管，讓指彎曲跟螺線管中 的方向一至，那么大拇指所指的一端就是通電螺線管的 極。二、穩(wěn)固練習(xí)： 某同學(xué)利用如圖15 4所示的裝置研究電與磁的關(guān)系，比擬a、b兩圖可知;比擬b、c兩圖可知.圏 zI 圖 15-5 如圖155所示，當(dāng)閉合開關(guān)S

4、后，通電螺線管C端附近的小磁針NK轉(zhuǎn)向C端，那么. A.通電螺線管的C端為N極，電源口端為正極 B 通電螺線管的C端為NK,電源口端為負(fù)極 C.通電螺線管的C端為S極，電源口端為正極 D 通電螺線管的C端為S極，電源口端為負(fù)極3如圖15-6所示，電磁鐵左側(cè)的C為條形磁鐵, 判斷中正確的選項(xiàng)是.A .假設(shè)A為電源正極，貝U C 都被吸引 BC .假設(shè)B為電源正極，貝U C 都被排斥 D右側(cè)的D為軟鐵棒，A、B是電源的兩極.以下假設(shè)曰為電源正極，貝U C被吸引，D被排斥 假設(shè)A為電源正極，那么C被排斥，D被吸引EBC_S| rrrrni i圖 15-641820年，安培在科學(xué)院例會上做了一個小實(shí)驗(yàn)

5、，引起了與會科學(xué)家的極大興趣.他將一個螺線管從中間用細(xì)線懸掛起來，使之可以靈活轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通電螺線管靜止時兩端總是指 向南北方向假設(shè)實(shí)驗(yàn)中螺線管的繞線情況如圖15-7所示，且靜止時左端指南請用箭頭在圖中 標(biāo)出電流方向. 在圖15-8中，電路圖未畫完整，請根據(jù)所畫出的磁感線，在通電螺線管上方B處填上電池組的符號，并標(biāo)出通電螺線管A端的極性選填“N'或“ S'. 螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖15-9所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并 標(biāo)出電源的正、負(fù)極.16. 3探究電磁鐵的磁性一、知識整理：1、 電磁鐵有許多優(yōu)點(diǎn)，它的磁性有無可以通過 來控制，磁性的強(qiáng)弱可以通過

6、來控制，磁極的方向可以通過 來改變。2. 如下圖，該實(shí)驗(yàn)是研究電磁鐵的磁性與 有關(guān)；中可以通過觀察 來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。二、穩(wěn)固練習(xí)：1在“探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)過程中，你有什么體會、收獲？還有什么么問題無法 解決？2某同學(xué)在“探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了一個方案：改變電確鐵的接線，使 通電線圈的匝數(shù)增多，同時調(diào)整變阻器的滑片，使電流保持不變，觀瘵電磁鐵吸引大頭針的數(shù) 目有什么變化，這一方案的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯侩姶盆F磁性強(qiáng)弱與以下哪個因素有關(guān)?.A .電流通斷 B .電流大小 C .電流方向 D .線圈匝數(shù) 小明設(shè)計的“研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖15-13所示，右表捏他做實(shí)

7、驗(yàn)時記錄的數(shù)據(jù)，那么以下結(jié)論中不正確的選項(xiàng)是.電磁鐵線圈100匝50匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)l23456Eg /A0.81.21.50.81.21.5吸引鐵釘?shù)淖疃鄶?shù) 目/枚711145810A.比擬I、4兩次實(shí)驗(yàn)可知，線圈中的電流一定時，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)B比擬I、3、5三次實(shí)驗(yàn)可知，匝數(shù)一定時，線圈中的電流越大，磁性越強(qiáng)C比擬1、2、3或4、5、6三次實(shí)驗(yàn)可知，匝數(shù)一定時，線圈中的電流越大，磁性越強(qiáng) 為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，小明用導(dǎo)線為主要器材.進(jìn)行如圖15-14所示的簡易實(shí)驗(yàn). 他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱. 連接好電路，使變阻器連人電路的阻值較大，閉

8、合開關(guān)，觀察到圖15-14(a)所示的情景;接著，移動變阻器滑片，使其連人電路的阻值變小。觀察到圖15-14(b)所示的情景比擬圖(a)和(b)，可知圖中的電流較小，從而發(fā)現(xiàn)，通過電磁鐵的電流越(選填“大或“小)，磁性越強(qiáng).T電 * 中41 如圖(c),將導(dǎo)線繞在兩枚鐵釘上，構(gòu)成兩個簡易電磁鐵串聯(lián)的電路從圖(c)的情景看出,在相同的情況下，線圈的匝數(shù)越( 選填“多或“少)磁性越強(qiáng).16. 4電磁繼電器與自動控制一、知識整理：1、 電磁繼電器是由 、和四局部組成。2、 電磁繼電器的電路可分為 電路和電路兩局部。3、 電磁繼電器的核心局部是 ，利用電磁繼電器可以實(shí)現(xiàn)用 、控制高電壓、強(qiáng)電流的工作電

9、路，還可以實(shí)現(xiàn) 操作和控 制。二、穩(wěn)固練習(xí)：(1) 發(fā)揮你的想象力，設(shè)想電磁繼電器的一些創(chuàng)造性應(yīng)用(必要時可以通過畫圖說明). 如圖15-21所示，禾I用電磁繼電器控制電動機(jī)工作，以下說法正確的選項(xiàng)是().A .開關(guān)S斷開時，電動機(jī)A、曰都不工作 B .開關(guān)S閉合時，電動機(jī)4、B都工作C .開關(guān)S閉合時，只有電動機(jī)曰工作D.開關(guān)S閉合時，只有電動機(jī)AX作 如圖15-22所示是小強(qiáng)在研究性學(xué)習(xí)活動中為某倉庫設(shè)計的一種防盜報警器，其踏板放在倉 庫的門口，電鈴和燈泡放在值班室內(nèi).試說明這個報警器的工作原理.(4)請你設(shè)計養(yǎng)雞場用的雞房溫度自動報警器.主要器材：電磁繼電器、溫控開關(guān)、電源導(dǎo) 線.滿足條

10、件：雞房溫度正常時，監(jiān)測室的信號燈亮；溫度升高超過限度時，監(jiān)測室信號燈熄 滅，同時電鈴發(fā)出報警信號.(5) 如圖15-23所示是某位同學(xué)課外活動時.制作水塔水位自動控制裝置模型所用的根本器 材. A、-B是導(dǎo)線相連的金屬塊，L是小燈泡.要求：當(dāng)水位未到達(dá)金屬塊 4的高度時，電動機(jī) 帶動水泵向水塔中注水；當(dāng)水位升高到 A時，電動機(jī)停止工作，燈泡亮.請按要求在圖中連接 好電路. 如圖15-24所示的裝置為一監(jiān)測鍋爐內(nèi)壓力大小的報警器，在壓力小于平安值時，綠燈常亮；電源HK/>電a 灌?銜鐵F f* -一 當(dāng)壓力超過平安值時，紅燈亮、電鈴響報警試說明其工作原理.(7)某農(nóng)場菜地經(jīng)常遭到大牲畜的

11、破壞，為此，農(nóng)場的師傅用導(dǎo)線繞菜地一周并利用電磁繼 電器設(shè)計了一個電路當(dāng)大牲畜撞壞導(dǎo)線進(jìn)入菜地時，房間內(nèi)電鈴就會發(fā)出報警信號請你根 據(jù)以上所述，完成如圖15-25所示的電路.- 一丁ifc專爐二爐ffl 15-24ao oa圖 15-23口 號圖 15-21c縱燈電磁恢當(dāng)16.1 【參考答案】(1) 南；地磁(2) A (3) B (4) A “自我評 Jot 與作業(yè)''指導(dǎo)1 方法I:將條形磁鐵用細(xì)線從中問懸掛起來使其可以自由轉(zhuǎn)動：靜止后條形 磁鐵指南的那一端是S極，指北的那一端是Nft.方法2:拿一小磁針靠近條形磁鐵的一端，如果小磁針的 N極被該端吸引(或排 斥)，那么條形

12、磁鐵的該端是S(或N)極.2 . A提示：此題應(yīng)該注意到“排斥這一現(xiàn)象。說明鋼條和條形磁鐵靠近端是同名磁極，故鋼條一定具有磁性假設(shè)“吸引那么鋼條可能有磁性，也可能沒有磁性. 3這說明鴿子在飛行過程中是靠地磁場來確定位置、區(qū)分方向的當(dāng)在鴿子身上 綁上小磁體時，對其周圍的地磁場有干擾 作用，所以會迷失方向科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)： 綠海龜、海鰻、鯨魚等一些海洋生物也是 利用地磁場幫助確定方向.4 .如圖16 2所示.5些文具盒、手提包、 套的封蓋按鈕等.16.2【參考答案】(1) 電流周圍存在磁場；通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向有關(guān).(2) C .(3) D .如圖15-10所示.(5) 如圖15-11所示

13、.(6) 如圖15-12所示.15-1015-1115-12 “自我評價與作業(yè)"指導(dǎo)1 . (a)、(b)兩圖左端均為N極，右端均為S極.2 .在圖(a)通電螺線管中的電流從左邊導(dǎo)線流入，從右邊導(dǎo)線流出；在圖 (b) 通電螺線管中的電流從右邊導(dǎo)線流入，從左邊導(dǎo)線流出.3 .甲、乙兩同學(xué)的說法是片面的、不恰當(dāng)?shù)?，丙同學(xué)的說法是合理的.16.3 【參考答案】(1) 提示：這里的“收獲不僅指學(xué)到了什么知識，而且指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中領(lǐng) 悟到了哪些方法、有哪些情感體驗(yàn)，如學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅及與同伴合作的快樂， 即使是失敗了，學(xué)生也會積累一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并且失敗后會反思，會進(jìn)行再實(shí)踐、 再驗(yàn)證.

14、這也是他們的收獲.(2) D .(3) B .(4) 吸引大頭針的多少(或“大頭針).(a);大.電流；多. “自我評價與作業(yè)"指導(dǎo)1 .電流的大??；線圈匝數(shù)的多少；有無鐵芯.2 .斷電時，電磁鐵沒有磁性；因?yàn)殡姶盆F的磁性來源于電流產(chǎn)生的磁場.斷電時 螺線管中沒有電流通過，電磁鐵便失去磁性.16.4 【參考答案】(1) 提示：主要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電磁繼電器的根本原理。設(shè)計一些自動控制方面的 應(yīng)用.表達(dá)電磁繼電器自動控制的思想即可，不必要求過高.C(3) 工作原理：當(dāng)有人踩踏板時，控制電路閉合，電磁鐵有磁性，將上端銜鐵吸 下來，鈴響燈不亮.當(dāng)無人踩踏板時，控制電路斷開，電磁鐵無磁性.彈簧將銜鐵拉 起，使銜鐵與靜觸點(diǎn)相連，鈴不響燈亮.(4) 如圖15 26所示.(5) 如圖15-27所示.(6) 壓力小于某個平安值時，T形開關(guān)K斷開.控制電路不工作，常閉開關(guān)閉合，綠燈常亮；當(dāng)壓力 超過這個平安值時，T形開關(guān)K被彈簧推向左邊，使 控制電路接通，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸了下來.綠 燈熄