17.6跨学科实践：从开关到人工智能 ---2025-2026学年北师大版（北京）（2024）物理九年级上学期

第六节　跨学科实践从开关到人工智能 第十七章　电磁相互作用 01 基础过关 02 能力进阶 目 录 1. （跨学科实践·工程实践）如图所示是广泛地应用于生产、生活的干簧管，它利用了永磁铁对簧片的磁化作用工作，当磁铁靠近干簧管时，A、B接触；当取走磁铁时，A、B分离。下列关于干簧管说法正确的是（　C　） 第1题 C 1 2 3 4 5 6 A. 制作干簧管的金属簧片用铜质材料比铁质材料效果更好 B. 簧片被磁化后A端是N极、B端是S极 C. 图中两簧片被磁化，两触点为异名磁极，移走磁铁后磁性会消失 D. 干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的 返回目录 2. （跨学科实践·工程实践）下列选项中的几幅光控传感器开关电路图，其中正确的是（　B　） A B C D B 1 2 3 4 5 6 返回目录 3. （跨学科实践·日常生活）某智能镜子，当用户靠近时，传感器开关S1闭合，灯泡L工作；当用户发声后，开关S2闭合，智能模块启动，用户开始体验智能化生活。下列电路设计符合要求的是（　C　） A B C C D 1 2 3 4 5 6 返回目录 4. （跨学科实践·日常生活）随着夏季天气升温，骑行电动自行车不戴头盔的现象频频发生。宁波某校学生发明了一款智能头盔，头盔里安装了触碰传感器，必须同时闭合触碰传感器开关S触和扣上头盔上的安全扣S扣，电动自行车才能启动。另外，还在头盔里安装了信号接收器 S减速，检测到电动自行车减速时，头盔上的尾灯L会自动亮3s，警示后方车辆。下列符合题意的头盔电路图是（　A　） A A B C D 1 2 3 4 5 6 返回目录 5. （跨学科实践·工程实践）干簧管是一种利用磁场的有无来控制线路的开关，也叫磁控开关。图甲为双触点干簧管，其外壳是一根密封的玻璃管，管内充满稀有气体保护簧片。当外界没有磁场时，簧片1与簧片2接通；当外界有磁场时，簧片1与簧片2分开，簧片1与簧片3接通。图乙为使用双触点干簧管的电路，导线在干簧管表面绕成线圈ab。当开关S闭合后，请判断红灯、绿灯的工作情况并说明理由。 第5题 1 2 3 4 5 6 返回目录 （1） 红灯、绿灯的工作情况： 　红灯、绿灯交替亮　。 （2） 理由是外界没有磁场时，簧片1与簧片2接通，当开关S闭合后，则红灯和线圈ab串联，红灯亮，线圈有磁性， 　把簧片1吸下来，簧片1与2分开，簧片1与簧片3接通，红灯灭，绿灯亮；线圈ab磁性消失，簧片1重新与簧片2接通，绿灯灭，红灯又亮，线圈ab又产生磁场。如此交替反复　。 红灯、绿灯交替亮　 把簧片1吸下来，簧片1 与2分开，簧片1与簧片3接通，红灯灭，绿灯亮；线圈ab磁性消失，簧 片1重新与簧片2接通，绿灯灭，红灯又亮，线圈ab又产生磁场。如此交 替反复　 1 2 3 4 5 6 返回目录 6. （跨学科实践·工程实践）发展“新质生产力”使生活变得更美好，需要提高生活、生产中的自动化程度，自动化控制离不开结构小巧、功能强大的自动开关，干簧管就是一种磁控开关，已经广泛地应用于科技生活之中。在综合实践课上，某小组开展了设计干簧管控制电路的活动。 1 2 3 4 5 6 返回目录 【任务一】 认识干簧管的结构和原理。如图甲，干簧管由两个软铁簧片和玻璃管组成，玻璃管内部充满稀有气体。在没有磁场作用时，簧片的触点处于断开状态。如图乙，有磁场作用时软铁簧片被磁化，两触点是 　异名　磁极相互吸引，使干簧管处于导通状态。 第6题 异名　 1 2 3 4 5 6 返回目录 【任务二】 制作干簧管控制电路。 准备器材：磁铁、电池盒、开关、发光二极管、干簧管、导线等。 连接电路：发光二极管较长的管脚是正极。安装时发光二极管的正极要靠近电池的 　正　极放置；干簧管开关和发光二极管的连接方式是 　串　联。 测试电路：闭合开关，发光二极管不发光，将磁铁靠近、远离干簧管开关，观察发光二极管的亮灭。 正　 串　 1 2 3 4 5 6 返回目录 【任务三】 设计保险柜（如图丙）的门磁报警器。 第6题丙 （1） 任务要求： ① 保险柜门关闭时，密码锁开关S闭合，报警器内部的干簧管受磁场的作用，指示灯亮，电铃不响。 1 2 3 4 5 6 返回目录 ② 输入正确密码，密码锁开关S断开，指示灯灭。打开保险柜门时，干簧管失去磁场作用，电铃不响。 ③ 输入错误密码，密码锁开关S仍闭合。保险柜门被强行打开时，干簧管失去磁场作用，指示灯熄灭，电铃响起，开始报警。 电铃是利用电流的 　磁效应　原理工作的。 磁效应　 第6题丙 返回目录 （2） 设计电路：为了完成设计任务，同学们对干簧管进行了改进，改进后的干簧管如图丁所示，它是一种常闭型干簧管，在没有磁场作用时，下面两个簧片处于导通状态；有磁场作用时，下面两个簧片触点分开，上面两个簧片触点吸引，处于导通状态。 第6题 同学们按任务要求，设计了如图戊所示的电路，a框内应是 　电铃　。此时，门磁报警器处于任务要求中的 　①　。 电铃　 ①　 1 2 3 4 5 6 返回目录 $$