16《电磁铁与自动控制》章末复习课（课件PPT+教案）

要点回顾

一、从永磁体谈起

1．认识磁体：

（1）磁体：磁体能够吸引            等物质。

（2）磁极：磁体上吸引能力      的两个部位，分    极和     极。

（3）磁极间作用的规律：同名磁极相互    __，异名磁极相互______。

（4）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下获得      的现象。

2．认识磁场：

（1）存在：_____周围存在着磁场。

（2）特性：对放入其中的磁体产生___的作用。

（3）方向：磁体周围某点的小磁针静止时，小磁针    的指向。

3．磁感线：用来方便、形象地描述磁场的一些      的曲线。在磁体外部，磁体周围的磁感线从____出发，回到____。

4．地磁场：

（1）存在：_____周围存在着磁场。

（2）特点：地磁南极在地理      附近，地磁北极在地理      附近。但地理的两极和地磁场的两极       ，这一现象最早是由我国宋代学者_____记述的。

二、奥斯特的发现

1．电流磁效应：

（1）发现：丹麦物理学家_______在世界上第一个通过实验证实_____的周围存在着磁场。

（2）现象：通电导线周围的磁场方向与_____方向有关。

2．通电螺线管的磁场：

（1）分布：通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相似。

（2）极性：通电螺线管两端的极性跟螺线管中_____的方向有关。

（3）右手螺旋定则：用_____握住螺线管，让四指指向螺线管中_____的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的_ _极。如图所示，当开关闭合后，通电螺线管的右端是_ _（选填“S”或“N”）极。

三、探究电磁铁的磁性

1.特点：有_____通过时有磁性，否则无磁性。

2.影响电磁铁磁性强弱的因素。

①匝数一定时，线圈中电流__    _，电磁铁磁性越强。

②电流一定时，外形相同的螺线管，匝数       ，电磁铁磁性越强。

3.应用：___________、电铃、电磁继电器等。

四、电磁继电器与自动控制

1.工作原理：利用           电路的通断间接地控制_           电路。

2.实质：利用_______来控制工作电路的一种开关。

本章热点题型

一、磁场、磁感线

例1  如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（   ）

A．该条形磁体的左端为N极

B．磁场不是真实存在的

C．磁感线是真实存在于该条形磁体周围的

D．磁感线是为了研究方便引入的假想曲线

【解析】在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以由图可知该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故A选项错误；为了形象、方便地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的方向和强弱，这样的曲线叫磁感线，磁感线是假想出来的，不是真实存在的,但磁场是真实存在的，故B、C选项错误，D选项正确。

【答案】D

跟踪训练1  如图是条形磁体的磁场分布图，有以下说法，其中正确的是（   ）

①该条形磁体的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型。

A．①②     B．③④     C．①③    D．②④

例2  指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”这句话中“柢”和“南”分别指的是（    ）

A．指南针的南极，地理的南极     B．指南针的北极，地磁的北极

C．指南针的北极，地理的北极     D．指南针的南极，地磁的南极

【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其“柢”（勺柄）指向南方，即“柢”为指南针的南极，地理的南极是地磁的北极，故A选项正确，BCD选项错误。

【答案】A

跟踪训练2  中国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是（    ）

A．地理的南、北极与地磁的南、北极完全重合

B．只有地球外部存在磁场，内部不存在磁场

C．地磁的北极在地理的南极附近

D．北京地区的地磁场方向由北向南

二、右手螺旋定则的应用

例3  如图所示为永磁体A和电磁铁B之间的磁场分布。请根据图中磁感线的方向标出永磁体A右端的磁极和电源的“+”“-”极。

【解析】解答本题抓住题图中的信息是解答此题的关键，应按以下思路分析：

磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，所以据此可以判断出永磁体A的右端是S极，电磁铁B的左端是N极。再根据安培定则可以判断出电磁铁B中的电流流向，则电源的右端是“+”极，左端是“-”极。

【答案】如图所示

跟踪训练3   为判断电源的正负极，晓华同学找来了一个小铁钉，把绝缘导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中。闭合开关S，小磁针静止时的指向如图所示。据此判断           (选填“a”或“b”)端是电源的正极。

三、电磁铁及其应用

例4  连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究（    ）

A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响

B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响

C．电流大小对电磁铁磁性强弱的影响

D．线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响

【解析】闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究。只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究。闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关，故可完成C的探究。两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究。

【答案】B

跟踪训练4  为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明设计了如图所示的实验。

（1）实验中，用吸引铁钉的数量来反映磁性的强弱，这种科学研究方法叫_______________（选填“控制变量”“转换”或“等效替代”）法。

（2）实验结论：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的     越多，磁性越强。

（3）图中乙钉的尖端是         （选填“N”或“S”）极。

四、电磁继电器

例5  如图所示是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁得到磁性，此时电磁铁上端为        极，触点B与C        (选填“接通”或“断开”)，汽车启动。

【解析】解答本题按以下流程：

本题考查电磁继电器的使用和判断通电螺线管磁极的相关知识。（1）通电螺线管磁极的判断方法：首先标出通电螺线管中电流的方向，然后根据安培定则判断螺线管两极的极性。（2）当钥匙插入钥匙孔并转动时，控制电路接通,电磁铁具有磁性，吸引衔铁A，转轴转动，触点B、C接通，电动机转动，汽车启动。

【答案】N   接通

跟踪训练5  如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的一项是（    ）

A．当温度低于95 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

B．当温度低于95 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

C．当温度达到95 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

D．当温度达到95 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

参考答案

要点回顾

一、从永磁体谈起

1．（1）铁、钴、镍  （2）最强    南（S）   北（N） （3）排斥  吸引   

（4）磁性

2．（1）磁体 （2）力 （3）北极

3．带箭头   N极   S极

4．（1）地球 （2）北极   南极   并不重合  沈括

二、奥斯特的发现

1．（1）奥斯特  电流 （2）电流

2．（1）条形  （2）电流  （3）右手  电流   N   S

三、探究电磁铁的磁性

1.电流  2.①越大   ②越多   3.电磁起重机

四、电磁继电器与自动控制

1.低电压、弱电流   高电压、强电流   2.电磁铁

跟踪训练

1.【解析】①在磁体外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，因此，图中条形磁体的右端为N极，左端为S极，故①正确；②磁体两极的磁性最强，中间的磁性最弱，因此，a处的磁场比b处的磁场弱，故②错误；③由于磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧，故③正确；④磁感线是为了便于研究，人们假想出来的，是一种物理模型，但不是真实存在的，故④错误。综上可知，①③正确。

【答案】C

2.【解析】地球周围存在地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，所以地理南、北极与地磁的南、北极不重合，故A选项错误，C选项正确；磁体的外部存在磁场，内部也存在磁场，故B选项错误；地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，磁场方向由地磁北极指向地磁南极，故北京地区地磁场方向由南向北，故D选项错误。

【答案】C

3.【解析】解答此类题目一般采取分步解析法，具体运用时可分为三步进行：（1）判断电磁铁两端的磁极。（2）用右手螺旋定则判断电流方向。（3）标出电磁铁电流的环绕方向。由小磁针S极指向可知电磁铁右端为N极，由右手螺旋定则可判断电磁铁中的电流方向，再根据电流方向判断电源的正、负极。

【答案】b

4.【解析】（1）电磁铁磁性的强弱是无法直接观察的，实验中是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同，这是转换法的应用。

（2）由图可知，两个电磁铁串联，则通过电磁铁的电流相同，甲电磁铁的线圈匝数多，吸引大头针的个数越多，说明其磁性强，故可得出实验结论：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。

（3）由图可知，电流从乙电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，乙钉的尖端为N极。

【答案】（1）转换  （2）线圈匝数  （3）N

5.【解析】当温度低于95 ℃时，左边的控制电路没有接通，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，中间的动触点和上面的静触点接通，绿灯和电源构成通路，绿灯亮。当温度达到95 ℃时，左边的控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，中间的动触点和下面的静触点接通，红灯和电铃与电源构成通路，红灯亮、电铃响，只有C选项正确。

【答案】C