第16章磁场 电磁铁-跨学科实践 设计家庭养花自动浇水装置【初中必刷题】2025-2026学年九年级下册物理同步课件(沪粤版·新教材)

该初中物理课件围绕“磁场 电磁铁”单元，以跨学科实践项目“自动浇花机器人设计”为主线，整合磁场、电磁铁、电磁继电器等核心知识，串联光的反射、欧姆定律等内容，构建“物理原理-技术应用-实际问题解决”的知识网络，体现物质观念与相互作用观念的融合。 其亮点在于项目式学习任务驱动，通过“线路巡查系统设计（红外线反射模型建构）”“湿度检测系统分析（欧姆定律科学推理）”等实践活动，落实科学探究的问题提出、方案实施与交流评价，评价表与优化建议（如串联滑动变阻器调整湿度范围）培养科学态度。教师使用时可分层引导，学生通过实践巩固知识，提升用物理观念解决实际问题的核心素养。

物 理 九年级下册 HY 1 2 3 第一部分 教材同步分层练 4 第十六章 磁场 电磁铁 跨学科实践 设计家庭养花自动浇水装置 5 刷实践 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 6 实践 1.【活动背景】在学校跨学科实践活动课堂上，杨老师带着同学们一起设计了家庭 养花自动浇水装置，项目式学习小组的同学们由此产生了浓厚兴趣，计划在原装置 基础上进一步改进创新，设计一款自动浇花机器人。 【任务要求】为了在五一假期保证教室内的花正常生长，同学们设计了自动浇花机 器人，要求按线路巡查，检测土壤的湿度自动浇花。 刷实践 返回目录 1 1 7 甲 【设计实施】 任务一：设计线路巡查系统，如图甲所示，场地布置为白色底，引导 线为黑线，机器人巡着黑线前进，当红外线发射接收管处在黑线位置 时，发出的红外线大部分被黑色吸收，机器人腹部装有五个红外线发 射接收管分别用、、、、来表示（为左边第一个、 为左边第二个、在中间、为右边第一个、 为右边第二个，本题中红外线发射 接收管输出电信号时就是按上述顺序）。当红外线发射接收管接收到地面反射的红 外线较强时输出电信号为1，几乎没有接收到地面反射的红外线时输出电信号为0。 刷实践 返回目录 1 1 8 任务二：设计湿度检测系统，如图乙为设计的湿度检测系统原理图，控制电路电源 电压，电磁铁线圈电阻为 ， 为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化如图丙。 电磁继电器在电流大于时吸合衔铁；在电流小于 时释放衔铁。 （湿度计的电阻不计） 刷实践 返回目录 1 1 9 乙 丙 【交流评价】下表是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价 指标 优秀 合格 待改进 湿度 调节 土壤湿度能控制在一定范围 内，且能调整湿度范围 土壤湿度能控制在一定范围 内，但不能调整湿度范围 不能控制土壤湿 度在一定范围内 刷实践 返回目录 1 1 10 （1）关于自动浇花机器人的实践活动，下列说法正确的是( ) C A.人眼可看到机器人腹部发出的红外线 B.引导线越黑越容易反射红外线 C.图乙中湿度计可能是电流表改装的 D.图乙中电磁铁的上端是 极 【解析】人眼看不见红外线，故A错误；黑色表面主要是吸收红外线而非反射，故B 错误；图乙中湿度计串联在电路中，可能是电流表改装的，故C正确；由图乙可知， 电流从电磁铁下端流入，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端是 极，故D错误。 刷实践 返回目录 1 1 11 （2）红外线发射接收管发出的红外线照射到白色地面上发生____反射；当机器人腹 部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为11011时，机器人可能沿着引导线 ______（填“前进”“右转”或“左转”）。 漫 前进 【解析】由于地面是白色且粗糙的，红外线照射在上面发生反射，反射光线射向四 面八方，故发生的是漫反射。五个红外线发射接收管、、、、 输出电 信号为1表示检测到红外线强反射（白色），输出电信号为0表示检测到红外线弱反 射（黑色）。当电信号为11011时说明只有中间 在黑线上（输出0），其余均在白 色区域（输出1），机器人此时基本居中对准引导线，所以机器人沿着引导线前进。 刷实践 返回目录 1 1 12 （3）根据以上信息，要想实现土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水， 图乙中接头、 应连接触点______，使用该浇花机器人后土壤湿度最低值为____%。 、 15 【解析】要实现土壤干燥时浇水，潮湿到一定程度时停止浇水，电磁继电器应在未 吸合衔铁时（说明电磁铁磁性弱，控制电路中电流小，则湿敏电阻 阻值大，由图 丙可知湿度小）让水泵工作，在吸合衔铁后（土壤足够湿）切断水泵电路，所以接 头、应连接触点、。电磁继电器在电流小于 时释放衔铁，释放后水泵开 始工作；根据欧姆定律以及串联电路电阻关系可得，湿敏电阻此时的阻值 ，对应图丙中湿度为 ，即使用该浇花机 器人后土壤湿度最低值为 。 刷实践 返回目录 1 1 13 （4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为______，依据是 ___________________；进一步给出优化建议：________________________________ _____________。 合格 不能调整湿度范围 在控制电路中串联一个滑动变阻器 （合理即可） 【解析】结合第（3）问和控制电路电路图分析，湿敏电阻的阻值变化范围不能调节， 也就不能调整湿度范围，从评价表可知，“能控制湿度在一定范围内，但不能调整 湿度范围”即为合格。要进一步改进，就需要在控制电路中增设可调部件 （如滑动变阻器），以便根据植物种类或环境需求对湿度范围进行调整。 刷实践 返回目录 1 1 14 $