电磁铁与自动控制 单元作业设计

PAGEPAGE1第16章电磁铁与自动控制作业设计一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称物理九年级第二学期沪粤版电磁铁与自动控制单元组织方式☑自然单元 □重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1从永磁体谈起第16章第1节2奥斯特的发现第16章第2节3探究电磁铁的磁性第16章第3节4电磁继电器与自动控制第16章第4节二、单元分析（一）课标要求本章内容在《义务教育物理课程标准（2022中华民族伟大复兴的责任感与使命感。【内容要求】●通过实验认识磁场。知道地磁场。解电磁铁在生活中的应用。活动建议：●利用磁铁和缝衣针制作指南针，验证同极相斥、异极相吸的现象。●查阅资料，了解我国磁悬浮列车的发展情况，讨论电磁技术在其中的应用。【学业要求】题。实际问题时引用证据，具有使用科学证据的意识。●能基于观察和实验，提出与磁现象有关的科学探究问题，并做出有依据的猜想与假设；在关于通电螺线管科学探究中，能制定初步的实验方案；能通过对数据的比较与撰写实验报告。步养成实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感。（二）教材分析1、知识框架磁性从永磁体谈起

认识磁体认识磁场

磁体和磁极磁体间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引磁化和去磁磁场：磁体周围存在的一种看不见的物质磁场的性质；对放入其中的磁体有力的作用磁场的方向：小磁针在磁场中静止时N极所指的方向磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向磁感线地磁场

在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极磁感线的疏密可以表示磁场的强弱电 电流的磁场

电流的磁效应奥斯特实验

通电导体跟磁体一样，周围也存在磁场磁 奥斯特的发现铁与自

通电螺线管的磁场

通电螺线管外部的磁场跟条形磁铁很相似磁场的极性与通电螺线管中的电流方向有关用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性定义：内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁动控 电流的大小制 影响电磁铁磁性强弱的因素

线圈匝数的多少有无铁芯探究电磁铁的磁性

电磁铁的优点

磁性的有无可由通断电来控制磁性强弱可由电流大小或线圈匝数多少来控制磁场的方向可由电流方向来控制电磁铁的应用

电磁起重机、磁悬浮列车电铃、电话听筒、磁带录音结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁继电器实质：结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁继电器实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关工作原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路用电磁继电器设计实用的自动控制电路2、内在逻辑分析线管周围磁场及极性与电流方向之间的关系的探究和对影响电磁铁磁性强弱的因素的在生活中的广泛应用出发，介绍磁的一些基本知识、基本概念，通过磁场知识的教学，加注重学生的亲身体验与感悟，更加注重知识的实际应用。（三）学情分析实际问题的能力。三、单元学习与作业目标1.知道一些基本的磁现象，知道“磁化”和“去磁”的简单方法，了解磁性的广泛应用。2.认识磁场，知道磁感线是形象地表示磁场的一种方法，知道地磁场。3.了解奥斯特实验，知道电流的磁效应。4.知道电流周围存在磁场，通电螺线管外部的磁场分布跟条形磁铁的磁场相似。能用右手螺旋定则判定通电螺线管的极性。5.知道什么是电磁铁，了解电磁铁的特性和工作原理，了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。6.了解电磁继电器的结构和工作原理；会用电磁继电器设计自动控制的简单电路。四、单元作业设计思路识、及时反馈教学效果，还可以发挥学生的主动性、积极性，有助于培养学生的良好的学习习惯、认真的科学态度及发展学生的创造性思维。因此本章作业设计中以本校学生在理论学习的基础上，回归生活，做到让物理教学为生活服务的目的，体现在单元作业设计的生活化、社会化，激发学生完成作业的热情和欲望。同时在作业设计中关注能力差异，采用分层作业，以满足不同层次学生的学习需求，让所有的同学都能体验到成功的快乐，培养学生的科学态度和实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感。五、课时作业

第一课时从永磁体谈起（一）课前作业题目编号001作业性质活动作业完成时长5分钟具体内容题目在我们生活中，会有这样的现象，雨水过后，有泥沙的表面会有一层黑色物质，我们怎么样才能从泥沙中分离这些黑色物质！分离的同时，会有那些发现？参考案例作业评价1、学生参与度；□优秀 □良好 □合格2、学生对科学探索的兴趣；□优秀 □良好 □合格3、学生观察能力、动手、表达能力。□优秀 □良好 □合格设计意图通过活动，引导学生观察身边事物，勤于思考，发现规律！作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 □改编 原创（二）课堂作业题目编号002作业性质导学作业完成时长10分钟具体内容题目在磁体的小磁针静止时在已有知识经验的基础上，阅读教材及教辅用书，并与同伴进行有效的探讨交流，完成下列内容。1.具有磁性的物体叫 ，能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫 。2.磁体的两个磁极是 极和 极，在空间内自由转动的极，磁体间的相互作用规律是 。3.什么是磁化？怎样磁化？什么是去磁？怎么去磁？4.磁体周围存在着一种物质叫 到 的作用。5.怎样描述磁场的方向和磁场的分布情况？磁体外部的磁感线具有哪些特点，怎样来确定磁体周围某点的磁场方向？具体内容6.地球是一个巨大的 ，地球周围的磁场叫做 。地磁的两极跟地理的两极并不 ，地磁的北极在地理的 附近，地磁的南极则在地理的 附近。答案1.磁体 磁性 磁极 中间2.北极（N极）南极（S极） 南极 北极同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引3.磁化：使原来不具有磁性的物体获得磁性的过程。磁化方法：①磁性材料和磁体相互接触或靠近②用磁体的一极沿同一方向多次摩擦磁性材料去磁：使原来有磁性的物体失去磁性的过程。去磁方法：①不断敲击②将它放在火焰上加热4.磁场 力5.磁场的方向：在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是位于该点的小磁针静止后北极所指的方向。6.磁体 地磁场 相同 南极 北极作业评价1、乐于观察思考，具有探索精神、求知欲；□优秀 □良好 □合格2、学生通过预习，归纳相关概念；□优秀 □良好 □合格3、能独立思考，语言表达。□优秀 □良好 □合格设计意图通过导学作业，学生通过自己的方式如查找资料、实践活动等获得知识，不再是以往单一途径！作业分析难度□较易 中等 □较难来源引用 改编 □原创（三）课后作业（A组）题量6完成时长5分钟1.一根钢棒靠近小磁针一端的磁极时发现小磁针的磁极被吸引，说明钢棒原来（ ）A.一定有磁性B.一定没磁性题目C.可能有磁性，也可能没磁性D.被排斥时有磁性，被吸引时没磁性2.如图所示，用细绳将条形磁铁悬挂在空间自由转动，当条形磁铁静止后，a端指向南方，b端指向北方，由此可判断出（ ）A.a端是N极 B.b端是S极C.a端是S极 D.无法确定3.如图所示，条形磁铁的一段吸引两根大头针，图中表示正确的是（）A.甲正确 B.乙正确C.丙正确 D.都不正确 第2题图 第3题图4.用铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者相互不吸引，用铁棒乙的一端靠近甲的中部时，两者相互吸引，则（ ）A.甲无磁性，乙有磁性 B.甲有磁性，乙无磁性C.甲乙都有磁性 D.甲乙都无磁性5.为了探究磁铁怎样去磁的问题，刘洁同学提出了如下方案，将条形磁铁一端固定在铁架台上，另一端吸引着一些大头针，用酒精灯加热磁铁）A.加热可使磁铁磁性增强B.加热可使磁铁磁性减弱C.加热不影响磁铁的磁性D.大头针的下落时由于磁铁受热膨胀造成的6.如图所示，在图中画出描述两磁极之间磁场 的磁感线及方向。答案1.C2.C3.A4.A5.B6.如图作业评价1、区别概念、磁体特点；□优秀 □良好 □合格2、磁化、去磁、磁场磁感线；□优秀 □良好 □合格3、能分析信息，处理问题。□优秀 □良好 □合格设计意图利用所掌握知识解决问题。作业分析难度较易 □中等 □较难来源引用 改编 □原创（三）课后作业（B组）题量2完成时长5分钟题目G的两磁环A“悬浮”在空中，如图所示。设B环所受的支持力为F，则（）A．FB<G B．F=GC．G<F<2G D．F=2G2．阅读短文，回答问题：火烧磁铁一天，跃升同学在炉子旁边，将手中的铁钩在炉子中烧得通红，他突然想到，如果将磁铁放在火中烧，会有什么现象呢？是磁性变强，还是变弱？跃升猜想，可能会变强吧，那么究竟怎样呢？跃升设计并做了如图所示的实验。将一条形磁铁一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉。现在，用酒精灯给磁铁加热。经过一段时间后，当磁铁被烧红时，小明发现小铁钉纷纷落下。能转化为能，磁铁是通过方式使内能增加的。（2）当温度达到一定值时，磁铁 （“失去”或“不失去”）磁性。（3）小铁钉落下的过程中，所受的力 （“是”或“不是”）平衡力。答案1.D2.（1）化学 内 热传递 （2）失去 （3）不是作业评价1、能将所学物理知识与实际情境联系起来；□优秀 □良好 □合格2、能运用物理知识解释有关现象和解决简单实际问题。□优秀 □良好 □合格设计意图考察学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能力，学以致用。作业分析难度□较易 中等 □较难来源引用 改编 □原创（四）跨学科作业题量1完成时长8分钟题目阅读下面文本，完成下列各题：《梦溪笔谈·杂志一》方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。水浮多荡其法取新纩中独茧缕，以芥子许蜡，缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。其中有磨而指北者余家指南、北者皆有之。磁石之指南，犹柏之指西，莫可原其理。1.将下列句子翻译成现代汉语。（1）方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。（2）磁石之指南，犹柏之指西，莫可原其理。2.请你谈谈作者笔下描述的物理现象知识，谈谈其在生活中的应用及自己的感受，用自己的话说一说。答案1.（1）方家用磁石磨针尖，针尖就能指南,然而常常略微偏东,不全在正南方。（2）磁石指向南方,就像柏树指向西方一样,没有人能推究出它的原理。2.围绕磁体的指向性及古人智慧，言之有理即可。作业评价1、认识古人的智慧，体会中华文化博大精深，增强学生的爱国主义情操。□优秀 □良好 □合格2、利用所学知识，能够解释生活中物理现象。□优秀 □良好 □合格设计意图这是跨学科间类型的一项作业，通过这项作业可以让学生们了解古人的智慧，认识到物理与我们的生活是息息相关的，体会中华五千年文明智慧结晶，增强学生民族自豪感。作业来源难度□较易 中等 □较难来源□引用 □改编 原创（五）实践作业材料磁铁、细铁砂题目找一找你身边的磁体，并尝试用细铁砂观察磁体周围的磁场分布情况参考案例（参考案例，答案不唯一）作业评价1、能将所学与实际联系起来；□优秀 □良好 □合格2、能独立完成探究；□优秀 □良好 □合格3、能基于实验现象，进行简单分析。□优秀 □良好 □合格设计意图这是一个实践探究类作业，通过寻找生活中的磁体，并探究磁体周围的磁感线分布，着重提高学生学习物理兴趣，激发学习欲望。作业分析难度□较易 中等 □较难来源引用 改编 □原创第二课时 奥斯特的发现（（一）课前作业题目编号001作业性质活动作业完成时长5分钟具体内容题目学生分组实验，将通电直导线放置在小磁针上方：①观察小磁针的转向；②断开开关观察小磁针的偏转情况；③改变电流方向观察小磁针转向。答案合理即可作业评价1、学生动手能力培养程度；□优秀 □良好 □合格2、学生主体性发挥程度；□优秀 □良好 □合格3、学生语言表达能力。□优秀 □良好 □合格设计意图周围存在磁场。作业分析难度□较易 中等 □较难来源□引用 改编 原创（二）课堂作业题目编号002作业性质练习作业完成时长3分钟具体内容题目N极和S极。2.若将（ab）通电螺线管相互靠近会有什么现象？（a） (b)答案1.（a）左端是N极，右端S极2.排斥作业评价1、能独立思考，会用右手螺旋定则进行判断；□良好 □合格2、能根据现象分析原因；□优秀 □良好 □合格3、能表达自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图断螺线管的极性。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创题目编号003作业性质活动作业完成时长3分钟具体内容题目做一做：利用水笔和导线自制简易螺线管。答案合理即可作业评价1、能独立动手、积极参与；□优秀 □良好 □合格2、具有探索知识的好奇心和求知欲；□优秀 □良好 □合格3、学生语言表达能力。□优秀 □良好 □合格1010设计意图习做好铺垫，培养学生的动手能力和探索精神。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 □改编 原创题目编号004作业性质活动作业完成时长4分钟具体内容题目做一做:按图，将小磁针放在通电螺线管周围，观察小磁针指向。答案合理即可作业评价1、能独立动手、积极参与；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能清楚流畅的表述自己的结论。□优秀 □良好 □合格设计意图1、能通过自己动手直观感受通电螺线管的极性；2、培养学生的动手能力，探索精神，合作能力与语言表达能力。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 □改编 原创（三）课后作业（A组）题量3完成时长6分钟题目1.丹麦物理学家 于1820年4月首先发现了 ，打开了通向电与磁联系的大门。2.如图所示，将导线水平架在小磁针上方,当电源接入电路时，可以看到小磁针 ，当将电源断开时，可以看到小磁针 ，将电源正负极互换接入电路时，可以看到小磁针 ，由上述实验可知①② 。3.标出图中通电螺线管的N、S极。PAGEPAGE11答案1.奥斯特 电流的磁效应2.发生偏转 回到原来的位置 偏转方向发生改变 通电导线周围存在磁场 磁场方向与电流方向有关；3.螺线管左端是S极右端是N极作业评价1、能将所学知识运用于实际情境；□优秀 □良好 □合格2、能独立思考，运用所学知识解释和解决问题。□优秀 □良好 □合格设计意图N、S极。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 □改编 原创（三）课后作业（B组）题量4完成时长8分钟题目1.标出图中螺线管的N、S极和电流方向。2.请根据下图小磁针静止时的指向，画出螺线管上导线绕法，并标出N、S极。法正确的是（ ）A.电源左端是正极、小磁针将逆时针转动B.电源左端是负极、小磁针将顺时针转动C.电源左端是正极、小磁针将顺时针转动D.电源左端是负极、小磁针将逆时针转动4.如图所示，条形磁铁置于水平面上，当滑动变阻器滑片p向左滑动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小( )A．方向向左，逐渐增大B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，逐渐增大D．方向向右，逐渐减小答案1. 2. 3.A4.C作业评价1.能灵活运用右手螺旋定则,判断电流方向、判断磁极；□优秀 □良好 □合格2.能独立思考解决问题。□优秀 □良好 □合格设计意图通过四题小练习加深学生的知识掌握，能用右手螺旋定则解决实际问题。作业分析难度□较易 中等 □较难来源原创（四）跨学科作业具体内容阅读材料了解联动式报警消防锁，探究磁力锁的原理。联动式报警消防锁是一种联网报警中心的消防锁。功能及使用介绍：道门。启逃生通道门。火警按钮——可以安装在远或近任一处，火灾时用手指按下或敲破玻璃盖，磁力锁会马上断开自动开启逃生通道门。门禁——可通过密码或刷卡使磁力锁马上断开自动开启逃生通道门。具体内容活动形式上进行成果展示与交流。作业评价1.能独立思考完成活动；□良好 □合格2.能有条理的将活动成果展示出来。□良好 □合格设计意图全意识。能力，养成良好的科学态度。作业分析难度□较易 较难来源□引用 □改编 原创（五）实践作业——探究通电螺线管周围磁场分布材料嵌有玻璃板的螺线管、导线、学生电源、开关步骤1.将实验器材依次接入电路2.将铁屑洒在玻璃板上步骤3.闭合开关并敲击玻璃板观察分析撒上铁屑,闭合开关并敲击玻璃板,观察铁屑分布。作业评价1.能独立动手完成实验；□优秀 □良好 □合格2.能通过现象观察得出实验结论；□优秀 □良好 □合格3.能清楚的将结论表述出来。□优秀 □良好 □合格设计意图场，知道螺线管周围磁场分布与条形磁铁相似。作业分析难度□较易 中等 □较难来源改编 □原创第三课时探究电磁铁的磁性（一）课前作业题目编号001作业性质活动制作完成时长8分钟具体内容题目查阅相关资料、视频，尝试利用塑料管、铁钉、胶带、漆包线、大头针等自制简易电磁铁。答案答案合理即可作业评价1、小组成员参与度；□优秀 □良好 □合格2、学生对科学探索的兴趣；□优秀 □良好 □合格3、小组成员完成情况。□优秀 □良好 □合格设计意图本题通过学生自己动手制作，培养学生的动手操作能力，体验成功感，培养学生对物理的兴趣；同时，通过制作进一步熟悉电磁铁的构造。作业分析难度□较易 中等 □较难来源□引用 □改编 原创（二）课堂作业题目编号002作业性质活动作业完成时长5分钟具体内容题目做一做：将自制的电磁铁接入图一的电路中，将铁钉拔出，观察吸引大头针数目的变化；插入竹筷，观察吸引大头针的数目有无变化。现象拔出铁钉，吸引大头针数目减少；插入竹筷，吸引大头针数目不变。作业评价集信息；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息，得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能书面或口头表述自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图通过自己动手实践，帮助学生领会铁钉具有增强电磁铁磁性的作用，并由此总结电磁铁的概念。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创题目编号003作业性质活动作业完成时长4分钟具体内容题目将自制的电磁铁接入002题图的电路中，分别闭合和断开开关，观察其吸引大头针的数目情况。现象闭合开关，吸引大头针；断开开关，不吸引大头针。作业评价集信息；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息，得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能书面或口头表述自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图通过自己动手实践，得出结论：电磁铁通电有磁性，断电没磁性，体会电磁铁相比磁铁的优越性，并分析电磁铁的原理：电流的磁效应。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创题目编号004作业性质活动作业完成时长4分钟具体内容题目做一做：将自制的电磁铁接入002题图的电路中，移动滑动变阻器的滑片，改变通过电磁铁的电流大小，观察吸引大头针数目的变化。现象其它条件相同时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。作业评价集信息；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息，得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能书面或口头表述自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图通过学生自主探究，分析得出：电磁铁的磁性强弱与通过电磁铁的电流大小有关。电流越大，磁性越强；电流越小，磁性越弱。同时培养学生设计实验的能力。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创题目编号005作业性质自主探究活动作业完成时长5分钟具体内容题目观察两个电磁铁（线圈匝数不同）吸引大头针数目情况。现象线圈匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多；线圈匝数少的电磁铁吸引的大头针数目少。作业评价集信息；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息，得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能准确描述实验现象。□优秀 □良好 □合格设计意图通过学生自主探究，分析得出：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。线圈匝数越多，磁性越强；线圈匝数越少，磁性越弱。同时，培养学生合作能力。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创（三）课后作业（A组）题量3完成时长5分钟题目1.电冰箱制冷是靠压缩机来实现的，压缩机要用到电磁铁。电磁铁是一个带有 的螺线管，他由 和 两部分组成。重的钢材吸起来搬运到指定的地点。电磁铁是根据 原理制成的；相较于普通的永磁体，电磁铁的优点有那些 (回答合理，一条即可)。第2题图答案1.铁芯；线圈；铁芯。进行改变等。作业评价□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息，得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能书面或口头表述自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图通过21题是巩固电磁铁的概念和组成；第2题是考核学生对电磁铁原理的掌握情况。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 □原创（三）课后作业（B组）题量2完成时长5分钟题目1.如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性 2.为节约水资源,商场卫生间安装了红外线感应冲水器，其主要结构如图题目2与水管的阀门相连，有人使用挡住光时，铁芯2被吸人线圈内，实现冲水。下列说法正确的是( ）A.通电时,线圈A的左端为N极B.把铁芯1换成铝芯效果也一样C.把电源两极调换位置后,铁芯2将无法被吸入线圈A内D.电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小答案1.减弱；减小。2.D作业评价□优秀 □良好 □合格2、能运用物理知识解释有关现象和解决简单实际问题。□优秀 □良好 □合格设计意图通过2道题考查学生知识运用能力。第一题考察电磁铁的磁极及磁体知识的综合运用能力。作业分析难度较易 □中等 □较难来源□引用 改编 原创（四）跨学科作业题量1完成时长5分钟题目通过本节及前面知识的学习，同学们了解到磁体具有磁性，通电导体验室做了如下实验：1、制作电磁铁；2、将小铁钉洒在电磁铁周围，将电磁铁通电，观察实验现象；3、实验室制取氧气，将铁钉放入氧气内点燃，将燃烧后生成的黑色物质洒在电磁铁周围，再将电磁铁通电，观察实验现象；4、将铁锈洒在电磁铁周围，重复步骤2。结合上述实验过程，回答下列问题：（1）为使电磁铁能够吸引较多的小铁钉，我们可以怎么做？ ；3中生成的黑色物质是 ，该过程的化学反应方程式为 ；3中的黑色粉末能被电磁铁吸引，而步骤4铁元素的物质都能被磁铁吸引”的结论是 正确”）的。答案（1）增大电流、增加线圈匝数等；（2）Fe3O4,；（3）Fe2O3,不正确。作业评价提取与处理能力；□优秀 □良好 □合格2、培养学生联系实际的能力；□优秀 □良好 □合格设计意图整合各种资源，培养跨学科迁移、跨学科思维；帮助学生打破学科之间的壁垒，丰富思考问题的路径，提升解决实际问题的能力。作业分析难度□较易 中等 □较难来源□引用 □改编 原创（五）实践作业题目奇妙的电磁起重机要求经过本节知识的学习，请同学们利用身边的器材，查阅相关资料，开动脑筋，和小伙伴们一起自制一个电磁起重机！成果展示2020作业评价1、能设计合理的实验方案；□优秀 □良好 □合格2、能通过小组合作完成探究；□优秀 □良好 □合格3、能基于实验现象，进行简单分析。□优秀 □良好 □合格设计意图培养学生的动手能力。作业分析难度□较易 中等 □较难来源□引用 □改编 原创第四课时电磁继电器与自动控制（一）课前作业题目编号001作业性质活动作业完成时长3分钟具体内容题目用电铃代替炸弹。现计时器（计时开关会在计时结束后自动断开A线或B线，则炸弹将自动爆炸，若剪错，炸弹会立即爆炸。请各位准拆弹专家做出选择，认为应该剪A线的请举左手，认为该剪B线的请举右手。答案应该剪A线作业评价1、学生参与度；□优秀 □良好 □合格2、学生对科学探索的兴趣；□优秀 □良好 □合格3、学生观察能力、动手、表达能力。□优秀 □良好 □合格设计意图本题创设了真实的问题情境，激起学生对科学探索的兴趣，激发学生的求知欲。在此处设下悬念，让学生带着为何要剪A线的疑问开始今天的新课，为后面的课堂活动做好铺垫。作业分析难度□较易 □较难来源□引用 □改编 ☑原创（二）课堂作业题目编号002作业性质导学作业完成时长2分钟PAGEPAGE21具体内容题目1.观察下图，思考讨论下面的问题：（1）请说出上图各部件的名称（2）思考C部件可能由何种材料制成？答案（1）A电磁铁；B弹簧；C衔铁；D静触点；E动触点（2）铁作业评价1、学生参与度；□优秀 □良好 □合格2、温故而知新；□优秀 □良好 □合格3、能独立思考，语言表达。□优秀 □良好 □合格设计意图本题从基础的认识电磁继电器的基本部件出发，帮助学生记忆，同时回忆电磁铁的特性，做到学以致用。作业分析难度□中等 □较难来源□引用 □改编 ☑原创题目编号003作业性质互动作业完成时长3分钟具体内容题目2.小活动，帮小猴子们找到自己的家答案控制电路：低压，低电流；工作电路：高压，高电流作业评价1、简单易上手，能积极参与；□优秀 □良好 □合格2、分析处理信息，并得出结论。□优秀 □良好 □合格设计意图通过简单的课堂互动，帮助学生认识电磁继电器进行远程控制的实质是利用低压、低电流来控制高压、高电流的开关。作业分析难度□中等 □较难来源□引用 □改编 ☑原创题目编号004作业性质练习作业完成时长5分钟具体内容题目3.“拆弹专家”评选，能正确说出为何要剪A线而不能剪B线的同学将被赋予“拆弹专家”的称号！答案计时结束前，电磁铁被短路，没有磁性，当计时结束后开关自动断开，断开后电磁铁接入电路并产生磁性，吸引衔铁，将工作电路接通引爆炸弹。所以为了防止炸弹爆炸应阻止工作电路工作，即电磁铁不能接入电路。若剪断B线，则电磁铁立即接入电路，剪断A线，则控制电路断开，电磁铁不会有磁性，炸弹也不会引爆了。作业评价1、学生参与度；□优秀 □良好 □合格2、能分析、处理信息并得出结论；□优秀 □良好 □合格3、能口头表述自己的观点。□优秀 □良好 □合格设计意图本题通过创设真实的问题情境，激起学生对科学探索的兴趣，激发学生的求知欲。作业分析难度□较易 □较难来源□引用 □改编 ☑原创（三）课后作业（A组）题量4完成时长8分钟题目1.电磁继电器的本质是利用 控制电路来控制 工作电路的开关。2.在我们的身边有着许多的电热器，如电热水壶、电热毯、饮水机等，都是可以自动控制的电加热器，而下图则是一个温控自动报警装置的电路图,当温度达到℃时,电铃发声报警。3.生活中，很多的自动控制都需要用到电磁继电器，如图所示，当开S关闭合时，电磁铁的上端磁极，以及工作电路的情况是（ ）A、N极；灯不亮，电动机不转动，电铃响B、N极；灯亮，电动机不转动，电铃响C、S极；灯不亮，电动机转动，电铃不响D、S极；灯亮，电动机转动，电铃响B,带动小球敲击C发声,但同时B与A分离,电路 ，衔铁B被弹簧片拉回，电路 ，电磁铁产生磁性，吸引B，如此往复，电铃就不断被敲响了。答案1、低压；高压；2、96；3、A；4、断开；磁性；接通。作业评价1、初步形成相应概念；□优秀 □良好 □合格2、能将所学的物理知识与现实生活联系起来；□优秀 □良好 □合格3、能用物理知识解释一些现象，并能解决一些简单的实际问题。□优秀 □良好 □合格设计意图通过4道基础题，让学生进一步熟悉电磁继电器的结构，了解电磁继电器与自动控制在生活中的应用，知道电磁继电器的本质是一个用低压控制电路来控制高压工作电路的开关。作业分析难度□中等 □较难来源□引用 （三）课后作业（B组）题量3完成时长8分钟题目1、电磁继电器在生活中的应用有很多，如图所示是一种温度自动报警器中不正确的是( )A.当温度达到金属丝下端所指的温度时电铃就响起来,发出警报B.该装置在任何温度下电磁铁都有磁性C.温度计中的水银是导体D.该温度计的原理是液体的热胀冷缩性质2.周末，小明和爸爸妈妈一起去商场，当车来到商场的地下车库时，发现地下一层已停了很多车，小明的爸爸找了好久也没找到空车位，无耐只好下了地下二层，还好这里有很多的空车位。同时小明还发现每个车位上方都有个小灯，车位上有车的亮红灯，没车的亮绿灯。小明回家后根据所学知识画了个简易的电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮。请说明L1与L2分别是什么灯？ 第1题图 第2题图明根据所学知识画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻，压力越大，电阻越小）当没人站在电梯上时,压力小，则电磁铁的磁性,衔铁与触点(选填“1”或“2”)接触，当有人站在电梯上时，压力变大，电磁铁的磁性变 ,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)。答案1、B2、L1是绿灯，L2是红灯。3、弱；1；强；2。作业评价1、能将所学物理知识与实际情境联系起来；□优秀 □良好 □合格2、能运用物理知识解释有关现象和解决简单实际问题。□优秀 □良好 □合格设计意图通过3道题目，加深学生对电磁继电器在自动控制中应用的理解，让学生进一步认识到生活处处是物理，从而激发学生学习物理的兴趣。作业分析难度□较易 □较难来源□引用 (四）跨学科作业题量1时长10分钟题目小茗同学是六安市某校九年级的学生，今年4月份突如其来的新冠疫情打破了他们的计划，小茗的爸妈都是医护人员，疫情期间都奋战在之后小茗的妈妈觉得自己平时太忙了，陪伴的时间较少，所以给小茗买回来几只芦丁鸡，小茗开心极了，赶紧上网查询芦丁鸡饲养注意事项，其中提到芦丁鸡的生长对温度要求特别苛刻，小茗联想到最近学习的电磁继电器与自动控制，所以准备动手制作一个恒温箱。请同学们帮小茗画一个恒温箱的电路图，并简要说明工作原理。参考答案如上图所示通电后,当恒温箱内温度未达到导电温度计金属丝A指示的温度时,电热丝被连接在电路中,使恒温箱温度升高,当导电温度计中的水银柱上升到金属丝A指示的温度时,继电器线圈被接通,衔铁被吸合,次被接入电路,从而保持恒温箱内温度恒定。作业评价1、能将所学物理知识与实际情境联系起来；□优秀 □良好 □合格2、能运用物理知识解释有关现象和解决简单实际问题。□优秀 □良好 □合格设计意图通过创设情境，激发学生的爱国情怀，学习先烈、敬仰先贤，面对疫情时的勇敢与担当，同时培养学生用所学知识解决实际问题的能力，达到学以致用。作业分析难度□较易 □中等 ☑较难来源□引用 □改编 ☑原创（五）实践作业——合作制作水位报警器题目小明的外婆家住在六安市裕安区西河口乡，去年发了几次大水，虽然在乡镇府的领导下没出现多大的损失，但仍有许多家具来不及搬到楼上被水浸泡，大水退去后，小明都随妈妈一起去外婆家帮忙清洗晾晒，当时小明想，若能提前知道水位上涨的消息，就能有更多的时间来搬运家具上楼，从而减少后续的麻烦了。今天学习了电磁继电器后，请大家和小明同学一起设计制作一个简易的水位报警器。材料漆包线、铁柱、弹簧、水杯、水、导线若干、木条若干、图钉若干、铁丝、小灯泡两个、干电池若干节、电池夹两个，灯座等。参考案例1、设计电路图2、用漆包线与铁柱制作电磁铁，按照电路图组装电路观察分析1、水位较浅时绿灯亮；当水位上升，红灯亮；2、分析水位报警器的工作原理。作业评价1、能设计出电路图，并合作完成组装；□优秀 □良好 □合格2、能独立完成探究；□优秀 □良好 □合格3、能基于实验现象，进行简单分析。□优秀 □良好 □合格设计意图这是一个合作制作类作业，不要求单独制作，可以分工合作。通过合作制作，提高学生学习物理的兴趣，激发求知欲，提高团队意识；同时通过制作和分析加强对电磁继电器与自动控制的理解。作业分析难度□较易 □较难来源□引用 □改编 ☑原创六、单元质量检测作业检测内容电磁铁与自动控制题量21题完成时间60分钟一、填空题(每空1分，共20分)这些发现：“上有慈石者，其下有铜金。”磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做 ；而磁带和磁卡则是利用它们能够被 的原理。2.随着科学技术的发展，胶囊胃镜的诞生很大程度上减轻了胃镜检查的痛苦。受检者只需随水吞服一颗如图所示的医用高分子材料制成的一次性可控胶囊，使用磁铁导航，控制胶囊方向，改进拍摄效果。在利用磁铁导航时，使胶囊起移动作用的是 3.如图所示是我校科技小组同学设计的磁动轮，它是利用异名磁极相互吸引制成的，每个轮的边缘装有侧放的柱形磁体，当推动A轮转动时，其他3个轮会随之A轮磁体外侧是NC轮磁体外侧是 如果A轮顺时针转动，则C轮将 时针转动(选填“顺”或“逆”)。 第2题图 第3题图 第4题图4.1831年美国物理学家亨利·约瑟夫发明了电铃,如图是某学校使用的电铃原理图,它是利用 作的.当小锤敲打铃碗时,电磁铁(选填“有”或“没有”)磁性.5.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可点的磁场比b点的磁场 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 6.截止目前对于地磁场的起源及其变化规律尚有许多争议，历史上对地磁场的形成有这样一种观点：我们居住的地球是一个带电星球，由于地球自西向东旋转，电，请你说出猜想的依据是： 。7.当前全球疫情肆虐，截止2022年5月16日，全球已累计确诊超5.2亿人次，累计死亡病例超626万。在对重症病人的救治中心肺机起着至关重要的作用，它的主要功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为极，此时活塞将向运动。 第5题图 第6题图 第7题图两螺线管相互 9.“宁停三分不抢一秒，安全出行从你我脚下做起。”交通信号灯是为了行人车辆方便、安全的通行，若是闯红灯不但违反了交通法规，而且还会增大发生交通事故的几率。如图为一种“闯红灯违法证据模拟记录器”，当机动车辆闯入红灯禁行区域的压敏电阻上时，光控开关会接收到某种颜色光，开关自动闭合，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的 工作；光控开关未受到该种光照射时控照相机”）。10．一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，当滑片P端磁性球所受浮力第8题图 第9题图 第10题图二、选择题(每题3分，共21分)据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )A B C DA．将铁棒用轻绳悬挂起来并多次转动，静止时总是南北指向B．将铁棒一端靠近小磁针，小磁针发生偏转C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引D．水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数发生变化出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后( )A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右端沿图示水平路线从A缓慢移到F随位置变化的图线是( )A B C D14.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是( )A．铁和铜都能够被磁体吸引B．磁感线是磁场中真实存在的曲线C．磁体间的相互作用是通过磁场发生的D．地理的南极与地磁场的北极是重合的15.随着我国经济的高速发展，人民生活水平不断提高，汽车已经走进千家万户。如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是()A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低C.电磁铁通电时,上端是S极下端是N极D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触内部结构如图所示，下列说法正确的是( )A.磁浮玩具的工作原理：同名磁极相互排斥，异名磁极互相吸引B.电源的左端应该连接电源的负极C.若要减小玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向下移动D.通电螺线管的下端为N极则( )A．甲是N极，乙是S极 B．甲是S极，乙是N极C．甲、乙都是N极 D．甲、乙都是S极第15题图 第16题图 第17题图三、作图题(10分)18.开关闭合后电磁铁A和永磁体B的指向标出螺线管中的电流流向及磁感线的箭头方向。3030四、实验探究题(第19题8分，第20题7分，共15分)有关”的课题。他做的实验如下：将一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，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。（1）从实验现象可得出的初步结论是 。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）张恒小组同学却认为陈路组设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出陈路组设计中的不足之处 。20.2022年2月4史上首个“双奥之城”。开闭幕式秉承“简约、安全、精彩”的主旨，通过各种科技手段，给全球观众奉献了一场视觉盛宴，让人久久无法忘怀。如图所示为鸟形磁体，对于环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S信号转变成 信号。（2）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的．你认为他们判断的依据是 。（3）为了验证猜想1和猜想2，我们可以怎么做？五、综合应用题(14分)21.如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为6V，R1是最大电阻为30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2是定值电阻，油量表是用量程为0～0.6A的电流表改装而成的。(ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计)置时，警示灯亮，滑片P刚好在B处。P刚好在AR2PAGEPAGE31的阻值。(3)在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率。实践作业 神话故事中的物理知识（10分）

完成时长 1周具体内容跨学科

同学们，还记得在电视剧《西游记》中有这样的一段：孙悟空为了保其实，通过本章的学习大家也可以设计类似的“妖怪报警器”了。请利用如下器材和小伙伴们一起试试吧！1、实验器材：漆包线、干电池、弹簧、导线、铁芯、电铃等。铃报警。完成作业 绘画小能手（10分）

时长 1周通过本章知识的学习，同学们认识了磁场及简单的磁现象；了解了题通电导体周围存在磁场；知道了电流的磁效应在生产、生活中的应用。目请同学们结合所学知识，发挥自己的聪明才智，制作一份与本章知识有关的物理手抄报！参考答案一、填空题1.磁性，磁化体；磁带和磁卡是利用了它们能够被磁化的原理制成的。2.磁场，能的。3.S,逆如果A轮磁体外侧是NA轮相邻的C轮磁体外侧是S动装置相同.如果A轮逆时针转动，C轮将顺时针转动。4.电流的磁效应，没有铁与螺钉分离导致电路断开,所以此时电磁铁没有磁性．5.弱，Q分析：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱，小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点。6.负;由右手螺旋定则可判断出电流的环绕方向是自东向西，与地球的自转方向相反，说明地球带负电。的方向是与电流方向相反的，所以地球带的是负电。7.N，右分析:当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的右端为S极，左端为N极，此时同名磁极相互排斥，故活塞将向右移动。8.逆时针 排斥分析：由右手螺旋定则知，通电后A螺线管的右端为N极，B螺线管的左端为N极，所以二者相互排斥，小磁针将逆时针旋转。9.电控照相机，指示灯作电路中的指示灯发光，此时指示灯所在的支路应该接通.10.增大，增大应等于向上的浮力，因磁力增加，故浮力也将增大。二、选择题11.B分析：A、只有磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性，故A说明铁棒具有磁性；B、小磁针靠近铁棒，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够参考答案吸引铁、钴、镍等物质，即铁棒有磁性，故C说明铁棒貝有磁性；D、将间对铁块的作用大，即弹簧测力计示数有变化，故D可以判断铁棒