《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

9子若同学利用如图所示装置研究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关。图中A是悬挂在弹簧下的铁块，B是电磁铁的铁芯，S是转换开关（S接1时电磁铁连入电路的线圈匝数多，S接2时电磁铁连入电路的线圈匝数少）。

(1)实验过程中弹簧的伸长量越大，表示电磁铁的磁性越________。
(2)保持滑片P的位置不变，先后让开关S接1和2，可以研究电磁铁磁性的强弱与________的多少是否有关。
(3)请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案。
猜想：电磁铁磁性的强弱还与________有关；
验证方案：______________________________。

答案：
(1)强
(2)线圈匝数
(3)电流大小 保持开关接在1或2的位置不变，移动滑片P，观察弹簧的伸长情况
解析:
(1)实验中，弹簧的伸长量越大，说明电磁铁吸引铁块的力越大，电磁铁的磁性越强。
(2)在电流、铁芯一定时，开关接1时电磁铁连入电路的线圈匝数和接2时电磁铁连入电路的线圈匝数不同，可通过观察弹簧的伸长量，探究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系。
(3)该装置还能验证电磁铁磁性的强弱跟电流大小的关系。实验方案:保持开关的位置不变，移动滑动变阻器的滑片P，改变电路中的电流大小，观察弹簧的伸长情况。

10(2023·苏州中考)寒冬，为给小鸡提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图所示。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R₁、热敏电阻R₂（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R₃和R₄等组成。调好R₁阻值，闭合开关S₁、S₂，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
(1)通电线圈上端是________极，温度升高时，电磁铁磁性________。
(2)R₃阻值________（选填“大于”或“小于”）R₄阻值。
(3)将R₁的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将________。

答案：
(1)N 增强
(2)小于
(3)降低
解析:
(1)闭合开关S1，电流从电磁铁上端流入，下端流出，由安培定则可知，线圈的上端为N极，下端为S极;温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，根据欧姆定律，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强。
(2)温度升高时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使R4电路接通，此时恒温箱处于保温状态;温度降低时，R2阻值增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁在左侧弹簧作用下被拉起，使R3电路接通，此时恒温箱处于加热状态;因加热功率大于保温功率，且电源电压不变，由P = UI = $\frac{U^{2}}{R}$可知，R3阻值小于R4阻值。
(3)电磁铁吸引衔铁时的电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，将R1的阻值稍微调小一些，根据串联电路电阻规律可知，达到将衔铁吸下的电流时的热敏电阻R2的阻值变大，因热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，故恒温箱控制的温度将降低。

11(攀枝花中考)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路，来探究某GMR的阻值与磁场的关系。
(1)闭合开关S₁，电磁铁的左边是________（选填“N”或“S”）极。滑动变阻器R₁的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性________（选填“增强”或“减弱”）。
(2)断开开关S₁，闭合开关S₂，无论怎样移动滑动变阻器R₂的滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数但不变。请分析电路故障______________________________。
(3)排除电路故障后，闭合开关S₁、S₂，保持R₂滑片位置不变，将滑动变阻器R₁的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(4)分析上述实验现象可知：该GMR的阻值随其周围磁场的增强而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

答案：
(1)S 减弱
(2)与电压表并联的支路断路
(3)减小
(4)减小
解析:
(1)当闭合开关S1，电流从左端流入电磁铁，根据安培定则可知电磁铁右端为N极，其左端为S极;将滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。
(2)电流表指针几乎不偏转，说明电路可能存在断路;电压表有示数但不变，说明电压表与电源连通，即与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了。
(3)闭合开关S1、S2，变阻器R2和GMR串联，电压表测GMR两端的电压;保持R2滑片位置不变，观察到电流表示数增大，由U = IR可知R2两端的电压增大，则根据串联电路电压规律可知GMR两端电压减小，即电压表示数减小。
(4)由
(3)可知电流表示数增大，而电压表示数减小，结合串联电路的分压原理可知GMR的阻值减小;而闭合开关S1，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动时，变阻器R1连入电路的电阻变小，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，由此可知该GMR的阻值随其周围磁场的增强而减小。