(共6张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
综合专题提升十一
1. 如图W11－1所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（ ）
A. 电磁铁C的右端是N极
B. D点接的是电源负极
C. 衔铁B发生转动时，是利用了电流的
热效应
D. 滑片P向左移动，电磁铁C的磁性增强
B
2. 如图W11－2所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了；当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光照射到挡板后光敏电阻上。当尘埃量达到一定标准时，就能开启自动除尘模式。电路中光敏电阻的阻值随尘埃量增大而__________，电流随之增大，电磁铁的磁性随之________；若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则__________是指示灯。
减小
增强
a
3. 小徐留意到每个教室的天花板上都安装了火灾报警器，通过查阅资料得知“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝1 Ω）、电源U＝3 V、开关S等组成；“工作电路”由工作电源、导线、Wi-Fi信号接收和发射器等组成，能发射信号到消防局，如图W11－3所示。已知该光敏电阻R的阻值与光强E之间的一组实验数据如表所示。（“光强”表示光强的程度，符号为E，单位为cd）：
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/Ω 42.0 21.0 14.0 10.5 8.4 7.0
（1）根据表中数据，得出光敏电阻
的阻值R随光强E变化的关系式R＝
__________。
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.2 A时，继电器的磁铁被吸合，则光敏电阻R接收器接收到的光照强度需要在__________cd以上。
（3）要提高火灾报警器的灵敏度，可采用的一种方法是改换一个光敏电阻，使其在相对光强E一样时，阻值R与之前相比更__________（填“大”或“小”）。
3.0
小
谢 谢(共15张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
16.3 探究电磁铁的磁性
1. 在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（ ）
A. 铜棒 B. 铅棒 C. 铝棒 D. 铁棒
夯实基础
D
2. 如图K16－3－1所示，提供足够数量的大头针，只调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S后，可以探究（ ）
①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响 ②电流方向对电磁铁磁场方向的影响 ③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响 ④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
C
3. 如图K16－3－2所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关S闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A. 电流表示数变大，弹簧长度变长
B. 电流表示数变大，弹簧长度变短
C. 电流表示数变小，弹簧长度变短
D. 电流表示数变小，弹簧长度变长
B
4. 如图K16－3－3所示，是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，闭合开关S1、S2后，当滑片P向左滑动的过程中，指示灯明显变亮，则下列说法（ ）
A. 电磁铁右端为N极
B. 滑片P向右滑动过
程中电磁铁的磁性增强
C. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
C
5. 如图K16－3－4所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关S后，其电磁铁的A端是__________极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数
__________（填“变大”“变小”
或“不变”），电磁铁的磁性
__________（填“变强”“变弱”
或“不变”）。
S
变小
变弱
6. 如图K16-3-5为通电螺线管磁场强弱演
示仪的示意图。
（1）当指针指示的数值增大时，表示通
电螺线管的磁性增强，则螺线管A端为
__________极。
（2）为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝
数有关，应将开关S从a点换到b点，并调节变阻器的滑片P向__________滑动，使电流表的示数不变。
S
下
7. 电源电压恒定不变，闭合开关S，小磁针静止时其N、S极如图K16－3－6所示，且电路能改变电磁铁磁性的强弱，请在虚线框内将电路图补充完整。
如答图K16－3－1所示。
8. 如图K16－3－7所示的电路，电磁铁的左端有一个小磁针，只闭合S1，小磁针__________（填“顺时针”或“逆时针”）偏转；先闭合S1，再闭合S2，电磁铁磁性__________（填“增强”或“减弱”）。
能力提升
逆时针
增强
9. 如图K16－3－8所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的__________极，可以观察到左边弹簧__________，右边弹簧__________（后两空均填“伸长”“不变”或“缩短”）。电磁铁的磁性与电流方向__________（填“有关”或“无关”）。
N
伸长
缩短
无关
10. 小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的实验。他做的实验如下：将一个条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图K16－3－9甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现小铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可
得出的初步结论：
__________________。
高温可消磁
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图K16-3-9乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的__________减弱直至消失，无法__________（填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他设计了如图K16-3-9丙所示的利用水银温度计的温度报警器，与图乙方案相比的优点：______________________________。
磁性
吸引
丙方案可以设定报警的具体温度
11. 在研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，有的同学提出了新的猜想：电磁铁的磁性强弱可能还与线圈内铁芯横截面积的大小有关。请你设计一个实验方案对这个猜想进行探究。
（1）实验器材：电磁铁、导线、电源、长度__________横截面积__________的铁芯、小铁针。（均填“相同”或“不同”）
素养提升
相同
不同
（2）实验步骤：把电磁铁接入电路，在电磁铁中插入_________________________________（填实验器材），让电磁铁吸引小铁钉，观察电磁铁吸引铁钉个数的多少。
（3）实验结论：如果电磁铁吸引的小铁钉数量__________，则电磁铁的磁性强弱与铁芯横截面积__________，如果电磁铁吸引的小铁钉数量__________，则电磁铁的磁性强弱与铁芯横截面积__________。（均填“相同”“不同”“有关”或“无关”）
长度相同横截面积不同的铁芯
相同
无关
不同
有关
谢 谢(共7张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
综合专题提升十二
1. 小明利用热敏电阻设计了一个“过
热自动报警电路”，如图W12-1甲所示，
将热敏电阻R安装在需要探测温度的地
方，当环境温度正常时，继电器的上触
点接触，下触点分离，指示灯亮；当环
境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝4.5 V，当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被电磁铁向下吸合，警铃响，图W12-1乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图像，R0＝20 Ω。
（1）电磁继电器的电磁铁是利用电流的______效应原理工作的。
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________。（均填“增大”“减小”或“不变”）
（3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_____（填“A”或“B”）相连。
（4）图甲中线圈上端的磁极是______（填“N”或“S”）极。
（5）由图乙可知，当环境温度超过________℃时，警铃响。
磁
减小
增大
B
S
40
2. 阅读下列材料，回答问题。
伽利略的温度计及热电阻
16世纪，伽利略利用热
胀冷缩的原理制作过一种最
早的温度计。据他学生描述：
伽利略取一个鸡蛋大小的玻
璃泡，将其接到一根约半米长的细玻璃管一端，用手掌将玻璃泡握住，使之受热，然后倒转插入水中，松开手待玻璃泡冷却
后，水会升高二三十厘米，用水柱上升的高度来表示手掌的温度，如图W12-2甲所示。
温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱，与金属不同，有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图W12-2乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻-温度特性图线。根据这一特性，它们不仅可以用来测量温度，还能作为热传感器运用到自动控制电路中。
(1)伽利略的温度计测温物质是_______________(填“玻璃泡中的空气”或“玻璃管中的水”)，他在用温度计测量手掌温度时，玻璃管中的水柱越高，表明手掌的温度越__________(填“高”或“低”)。
(2)如图W12-2丙所示，是一款利用热传感器设计的高温报警器电路，启动报警器，当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的__________(填“a”“b”或“c”)位置，热传感器接在电路中的__________(填“a”“b”或“c”)位置，热传感器应使用图乙中的__________(填“金属导体”或“半导体”)。
玻璃泡中的空气
高
b
c
半导体
谢 谢(共16张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
16.2 奥斯特的发现
1. 某同学按照如图K16－2－1甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是（ ）
夯实基础
D
A. 由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B. 由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C. 由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D. 由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
2. 如图K16－2－2所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况及A、B端的极性分别是（ ）
A. 相斥，A端为N极，B端为N极
B. 相吸，A端为S极，B端为N极
C. 相斥，A端为S极，B端为S极
D. 相吸，A端为N极，B端为S极
B
3. 如图K16－2－3所示，下列说法中错误的是（ ）
A. 这是著名的奥斯特实验
B. 图示实验说明了通电导
线周围存在磁场
C. 将图中导线断开，小磁
针N极将指向地磁场的北极
D. 改变图中电流的方向，小磁针偏转方向改变
C
4. 丹麦科学家__________首次通过实验发现电流周围存在着磁场。现有一小磁针在通电螺线管附近处于静止状态，如图K16－2－4所示，由此可判断通电螺线管所接电源的D端是________极。
奥斯特
负
5. 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图K16-2-5)。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S，电磁铁的A端为__________极；电磁铁由于受到__________的作用，船头会指向__________。
S
地磁场
北极
6. 在图K16-2-6中标出通电螺线管的N极和电源的“＋”极。
如答图K16-2-1所示。
7. 如图K16-2-7为通电螺线管，请根据螺线管的极性标出小磁针的N极并在虚线框内标出电源的“＋”“－”极。
如答图K16-2-2所示。
8. 环形电流可以看作是单匝的通电螺线管，
其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符
合右手螺旋定则，把两个单匝线圈A和B挂在
水平光滑的固定绝缘细杆MN上，且平行靠近
放置，当单匝线圈通入如图K16－2－8所示大小相同、方向相反的电流时，则单匝线圈A和B将（ ）
A. 靠近 B. 距离不变 C. 远离 D. 无法确定
能力提升
C
9. 如图K16－2－9所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（ ）
A. 通电螺线管右端为N极
B. 电源左端为正极，右端为负极
C. 发光二极管c极接b点，d极接a点
D. 图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
C
10. 在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布
如图K16－2－10甲所示，此时，小
磁针__________（填“N”或“S”）极的指向就是该点的磁场方向；还可看到通电螺线管外部的磁场与______________的磁场相似。
N
条形磁铁
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知：通电螺线管两端的极性与螺线管中__________的方向有关。
电流
（3）小明继续试验探究，并按图K16－2－10乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了_____________
______________________，来探究电磁铁磁性强弱与__________的关系，通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱，下列实验中也是采用这种研究方法的是_____（填字母）。
A. 力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B. 探究导体电阻与长度、横截面积与材料的关系
C. 用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
控制两次实验的电流大小相等
线圈匝数
A
11. 身边处处有物理。参照事例将表格补充完整。
素养提升
所选器材 主要实验过程和观察的现象 研究的物理问题
示例 空饮料瓶、水、锥子 用锥子在饮料瓶的不同高度处扎几个小孔，将水倒入瓶中。观察水流射出的远近 液体内部压强与深度的关系
试题 电池、导线、小磁针 ______________________________________________________________________________ ________________________________
当通电导线放在小磁针的上面，并平行于小磁针，小磁针会发生偏转
电流周围存在着磁场
谢 谢(共14张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
16.4 电磁继电器与自动控制
1. 如图K16－4－1所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90 ℃，当温度达到90 ℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（ ）
A. 灯亮时表示报警器报警
B. 温度达到85 ℃时，报警器中的
灯亮同时铃响
C. 报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D. 报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
夯实基础
D
2. 如图K16－4－2是用热敏电阻（受温度影响阻值会发生变化的电阻）和电磁继电器组成的火警器的示意图，热敏电阻R受热后，其阻值会减小，将发生的变化是（ ）
A. 电磁继电器控制电路中的电流减小
B. 电磁继电器控制电路断开
C. 当电阻R减小到某特定值时，电磁铁
的磁性增强足以吸引下衔铁，L2发光
D. 当电阻R减小到某特定值时，电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位，L1发光
C
3. 大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高，热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3 ℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3 ℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是( )
C
4. 如图K16－4－3所示是直流电铃的原理图，衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。闭合开关后，电磁铁有磁性吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离。下列分析正确的是（ ）
A. 电流通过电磁铁时，A端为S极
B. 电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变
C. 小锤敲击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D. 小锤敲击铃碗发声，主要是由于小锤振动发声
B
5. 如图K16－4－4所示，共享单车位置定点电路中，S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内，开关S1闭合、指示灯亮，电磁铁的线圈中__________（填“有”或
“无”）电流通过，单车无法锁定；
车辆位于绿区内，开关S2闭合，指
示灯__________（填“发光”或
“不发光”），电动机工作，单车
锁定。
无
不发光
6. 两个开关既可以串联也可以并联来控制用电器。如图K16－4－5，有车经过时，压力开关受到机动车的压力而闭合，若有机动车闯红灯时，则光控开关闭合，进而摄像系统的电路接通，可自动拍摄违规车辆。
能力提升
（1）图中电磁铁工作一段时间后，温度越来越高，会闻到越来越明显的绝缘漆味。越来越明显的绝缘漆味表明_____________
______________________；当绝缘漆熔化后，其分子间距变大；分子间作用力变__________（填“大”或“小”）。
温度越高，分子运动越剧烈
小
（2）根据题意，“光控开关”与“压力开关”是__________（填“串”或“并”）联的。在图中将电线补画完整，使其正常工作。
如答图K16-4-1所示。
串
（3）若电磁铁吸力不够，可以将电磁铁向__________移动或将杆的支撑点O向__________移动。（均填“左”或“右”）
右
左
7. 如图K16－4－6是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1，S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，压敏电阻R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性__________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯__________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
增强
N
L2
8. 如图K16-4-7是利用太阳能给LED
路灯供电的自动控制电路的原理示意
图。其中，R是光敏电阻，其阻值随
光照强度的增强而减小。白天，通过
太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能
转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与LED路灯回路，路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉）。
素养提升
如答图K16-4-2所示。
谢 谢(共12张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
16.1 从永磁体谈起
1. 下列关于磁场和磁感线的相关说法，你认为正确的是（ ）
A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
B. 磁感线越密集的地方磁场越强
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极的
D. 磁场看不见、摸不着，所以它是不存在的
夯实基础
B
2. a、b两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图K16－1－1所示，则（ ）
A. a是S极，b是N极
B. a是N极，b是S极
C. a、b都是N极
D. a、b都是S极
A
3. 司南是我国古代四大发明之一，《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图K16－1－2所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。下列说法中正确的是（ ）
A. 司南只有一个磁极
B. 司南的“柢”是磁石的北极
C. 司南的“柢”指向地磁场的南极
D. “其柢指南”利用了异名磁极相互吸引
D
4. 如图K16－1－3所示，a处的磁场比b处的磁场__________（填“强”或“弱”），静止在a处的小磁针的北极指向__________（填“左”或“右”）。若将此磁体在空中悬吊起来，静止时图示的右端指向地磁场的__________（填“南”或“北”）极。
弱
左
南
5. 小磁针静止时N极会自动转向地球的__________（填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟__________的磁场相似，如
图K16－1－4所示，是描绘某一磁体
周围磁场的部分磁感线，若在b点放
置一个可自由转动的小磁针，则小磁
针静止时，其N极指向__________
（填“P”或“Q”）。
北
条形磁体
Q
6. 在图K16-1-5中标出磁感线的方向、磁体及小磁针的N极
和S极。
如答图K16-1-1所示。
7. 在图K16-1-6中标出A、B、C三点小磁针静止时北极所指的方向及磁感线的方向。
如答图K16-1-2所示。
8. 如图K16－1－7甲所示，条形磁体的两个磁极能够吸引的大头针数量最多，说明磁极的磁性最__________；如图K16-1-7乙所示，将条形磁体悬吊在空中，静止时N极指向地理的北方，这是因为地球周围存在的地磁场与____________的磁场相似，地磁场的N极在地理的__________附近。
能力提升
强
条形磁铁
南极
9. 如图K16－1－8甲所示，用弹簧测力计吊着磁体（重力为G），沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端，请在图K16-1-8乙中画出测力计示数与磁体位置的关系变化图。
如答图K16－1－3所示。
10. 对农民来讲，农作物的种子中混有一些杂草的种子是很头疼的事情。但是这两种种子在外表面上是不同的，农作物的种子比较光滑，不易吸附小颗粒物，而杂草的种子表面有许多绒毛，能够吸附靠近它的小颗粒物。现在，给你一些铁屑和一块磁铁，我们想想办法替农民把杂草种子从农作物种子中分离出来。
（1）原理：因为杂草种子表面有许多绒毛，能够吸附靠近它的小颗粒物，当然也会粘住__________，再用__________把这些杂草种子吸出来，这样就能从农作物种子中把杂草种子分离出来。
（2）分离方法：把__________撒进种子中，搅拌后，再用__________去把粘有__________的杂草种子吸引出来。
素养提升
铁屑
磁铁
铁屑
磁铁
铁屑
谢 谢
