《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

8. 【前沿科技】法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图。

(1)只闭合开关$S_2,$指示灯不亮,再闭合开关$S_1,$指示灯发光,由此可知,巨磁电阻的大小与磁场有关(选填“有关”或“无关”),通电螺线管的右端是N极。
(2)闭合$S_1$和$S_2,$把滑片P向左移动,电磁铁的磁场增强(选填“增强”或“减弱”),观察到指示灯变得更亮,由此实验可得出结论：磁场越强,巨磁电阻阻值越小(选填“越大”或“越小”)。

答案：
(1)有关；N；
(2)增强；越小

9. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。电磁铁甲、乙,如图所示。

(1)图中甲(选填“甲”或“乙”)的磁性较强；采用的实验方法是转换法和控制变量法。
(2)滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加(选填“增加”或“减少”)。
(3)电磁铁吸引的大头针的下端是分散的,这是因为同名磁极相互排斥。

答案： 【解析】：
本题主要考查影响电磁铁磁性强弱的因素，以及如何通过实验来探究这些因素。题目给出了探究影响电磁铁磁性强弱的实验器材和实验装置，要求我们根据实验现象和原理来回答问题。
(1)图中通过电磁铁甲的电流较大，电磁铁甲的磁性较强，采用的实验方法除了转换法，还有控制变量法，因为电磁铁磁性的强弱与多个因素有关，我们需要控制其他因素不变，只改变一个因素来观察其影响。
综上，本题答案为：甲；控制变量。
(2)当滑片$P$向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流会变大，因此电磁铁甲、乙的磁性都会增强，吸引大头针的个数也会增加。
综上，本题答案为：增加。
(3)电磁铁吸引的大头针的下端是分散的，这是因为大头针被磁化后，同名磁极相互排斥，使得它们无法紧密地聚集在一起。
综上，本题答案为：同名磁极相互排斥。
【答案】：
(1)甲；控制变量。
(2)增加。
(3)同名磁极相互排斥。

10. 如图所示是小明探究影响电磁铁磁性强弱因素的装置图。它是由电源、滑动变阻器、开关、电流表、带铁芯的螺线管和自制指针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A。当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转。

(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
图略(将滑动变阻器上面任一接线柱与电流表“-”接线柱相连，电流表“3”接线柱与螺线管右上接线柱相连)。
(2)指针下方的物体A应由材料______(选填字母)制成。
A. 铜
B. 铁
C. 塑料
D. 铝
B
(3)实验发现：
①将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动过程中,指针B偏转的角度将增大。
左
②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连,闭合开关后,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的电流保持不变,可发现指针B偏转的角度将会______(选填“增大”或“减小”)。
增大
③断开开关,电磁铁______(选填“有”或“无”)磁性。
无
(4)经过对电磁铁的研究,可得出的结论是：当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性______；当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈匝数越多,磁性______。
越强；越强

答案： 【解析】：
(1)实物图连接涉及到滑动变阻器，开关，电流表，螺线管的连接。滑动变阻器已连接了左下角的接线柱，我们再选择任何一个上接线柱串联接入电路即可；电流表选择$0$～$3A$量程与螺线管串联即可；螺线管已经接了左上和左下两个接线柱，需再选择右上或右下接线柱与电流表串联即可。
(2)根据磁化定义，磁性物质会被磁化而具有磁性。铜、塑料、铝都不是磁性材料，而铁是磁性材料，因此选择B。
(3)①根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的$N$极，根据磁极间的作用规律可以确定指针会向左转，因此将滑动变阻器的滑片$P$向左移动过程中，其接入电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，指针偏转的角度将增大。
②将导线$a$由与接线柱$2$相连改为与接线柱$1$相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片$P$的位置，使电路中的电流保持不变，此时电磁铁的线圈匝数增多，磁性增强，指针偏转的角度将会增大。
③断开开关，电磁铁无磁性。
(4)当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
【答案】：
(1)图略(将滑动变阻器上面任一接线柱与电流表“$-$”接线柱相连，电流表“$3$”接线柱与螺线管右上接线柱相连)。
(2)B。
(3)①左；②增大；③无。
(4)越强；越强。