《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

7.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力 (C)

A.方向向右,逐渐减小
B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小
D.方向向左,逐渐增大

答案： C

8.小磁针静止时N极所指是地磁的南极(选填“南极”或“北极”)。如图甲所示,一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边这处裂纹的磁极是N极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),这两段会相互吸引(选填“吸引”或“排斥”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查磁极间的相互作用以及地磁场的特点。
首先，知道地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。根据磁极间相互作用的规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。因此，小磁针静止时$N$极所指的方向就是地磁的南极。
其次，观察图乙，当把条形磁铁摔成两段后，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时$N$极指向该段磁铁，根据磁极间相互作用的规律，可以判断出右边这处裂纹的磁极是$N$极。
最后，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于这两段磁铁的磁极是异名磁极，根据磁极间相互作用的规律，它们会相互吸引。
【答案】：
南极；$N$；吸引。

9.目前我国时速600公里的高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破,标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术,高速磁浮运行时,通过精确控制电磁铁中的电流,车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙,如图所示。车辆底部的悬浮架装有电磁铁,利用电流的磁效应产生强磁场,且通过精确控制电流的大小控制电磁铁磁性强弱,与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引,产生向上的吸力,从而克服地心引力,使车辆“悬浮”起来。

答案： 【解析】：
本题主要考查了电流的磁效应、电磁铁磁性强弱的影响因素以及磁极间的相互作用规律。
首先，题目中提到车辆底部的悬浮架装有电磁铁，这是利用电流的磁效应产生强磁场。电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，这是电磁学的基本原理之一。
其次，题目中提到通过精确控制电磁铁中的电流来控制车体与轨道之间的悬浮间隙。这里涉及到电磁铁磁性强弱的影响因素，即电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在本题中，通过精确控制电流的大小来控制电磁铁的磁性强弱，从而实现车体的悬浮。
最后，题目中提到车辆底部的电磁铁与铺设在轨道下方的铁芯由于磁极相互吸引而产生向上的吸力。这里涉及到磁极间的相互作用规律，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。在本题中，电磁铁的某一磁极与轨道下方的铁芯的异名磁极相互吸引，产生向上的吸力，使车辆“悬浮”起来。
【答案】：
磁；大小；异名。

10.如图所示是研究巨磁电阻(GMR电阻随磁场增强而急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关$S_1、$$S_2$后,电磁铁右端为S极,滑片P向左滑动过程中,电磁铁磁性变强,指示灯明显变亮(选填“亮”或“暗”)。

答案： 【解析】：
本题可根据安培定则判断电磁铁的磁极，根据滑动变阻器滑片的移动分析电路中电流的变化，进而判断电磁铁磁性的变化，再根据巨磁电阻的特性判断指示灯的亮度变化。
1. 判断电磁铁右端的磁极：
根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
闭合开关$S_1$后，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁右端为S极。
2. 分析滑片P向左滑动过程中电磁铁磁性的变化：
滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$（其中$I$为电流，$U$为电压，$R$为电阻），在电源电压不变的情况下，电路中的电阻变小，电流变大。
因为电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强，所以电磁铁磁性变强。
3. 分析指示灯的亮度变化：
已知巨磁电阻（GMR）电阻随磁场增强而急剧减小，由于滑片P向左滑动时电磁铁磁性变强，所以巨磁电阻的阻值减小。
在右侧电路中，巨磁电阻与指示灯串联，根据欧姆定律，电路中的总电阻减小，电源电压不变，则电路中的电流变大。
根据$P = I^{2}R$（其中$P$为功率，$I$为电流，$R$为电阻），指示灯的电阻不变，电流变大，所以指示灯的实际功率变大，指示灯明显变亮。
【答案】：
S；强；亮

11.如图所示,闭合开关发现螺线管左侧小磁针的N极向上(选填“上”或“下”)偏转,这说明通电螺线管周围存在磁场;当滑动变阻器的滑片向右滑动时,弹簧的长度会变短(选填“变长”“变短”或“不变”)。

答案： 【解析】：
本题可根据安培定则判断通电螺线管的磁极，再根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的偏转方向；根据滑动变阻器滑片的移动判断电路中电流的变化，进而判断电磁铁磁性的变化，最后根据磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。
1. 判断小磁针的偏转方向和通电螺线管周围存在的物质：
根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，所以螺线管的右端为N极，左端为S极。
根据磁极间的相互作用规律“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，可知小磁针的N极会受到螺线管左端S极的吸引而向上偏转。
小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。
2. 判断滑动变阻器滑片移动时弹簧长度的变化：
当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$（其中$I$为电流，$U$为电压，$R$为电阻），在电源电压不变的情况下，电阻变小，电路中的电流变大。
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在其他条件相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。所以此时通电螺线管的磁性增强。
因为螺线管与条形磁体是相互排斥的，且磁性增强，排斥力增大，所以弹簧的长度会变短。
【答案】：
上；磁场；变短

12.如图所示电路,开关S接到a后,小磁针静止时,A端是N极;将开关S由a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表的示数不变,目的是探究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数是否有关。

答案： 【解析】：
本题可根据安培定则判断通电螺线管的磁极，进而确定小磁针的磁极；在探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系时，需控制电流大小不变，改变线圈匝数。
1. 判断小磁针静止时$A$端的磁极：
开关$S$接到$a$后，根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的$N$极）来判断通电螺线管的磁极。
由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可得，螺线管的右端为$N$极，左端为$S$极。
根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），小磁针静止时$A$端与螺线管的左端（$S$极）靠近，所以$A$端是$N$极。
2. 探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系：
将开关$S$由$a$换到$b$，此时螺线管的线圈匝数发生了变化。
为了探究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数是否有关，根据控制变量法，需要控制其他因素不变，即调节变阻器的滑片$P$，使电流表的示数不变，只改变线圈匝数，观察通电螺线管磁性的变化情况。
【答案】：
$N$；不变；线圈匝数