《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

19.根据古文《论衡·是应篇》中的记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”,学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

(1)如图甲所示,当磁勺在正确指南时,其A端为该磁体的______(选填“N”或“S”)极;实际上磁勺所指的南与地理的南极并不完全重合,世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者______。
(2)1952年,中国科学院物理研究所尝试制作一具司南,如乙所示,制作人员根据天然磁石的磁感线分布,将磁石的______(选填“B”“C”“D”或“E”)处打磨成磁勺的A端。
(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平自由转动直至最终静止,但磁勺A端总不能正确指南,将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善,这是因为磁勺和盘子之间的______力影响了实验效果。
(4)为达到理想的指向效果,制作人员将磁勺靠近一电磁铁,如图丙所示,闭合开关S,磁勺和电磁铁相互吸引,请在图丙中标出电源的正、负极。
(1)S；沈括
(2)C
(3)摩擦
(4)（电源左侧为正极，右侧为负极）

答案： 【解析】：
（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；实际上磁勺所指的南与地理的南极并不完全重合，在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者沈括。
（2）如乙所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断C端是S极，也就是磁勺的A端。
（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺水平自由转动直至再次静止时，由于摩擦力较大而不能正确指南，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。
（4）因为异名磁极相互吸引，所以与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向判断电源的正、负极。
【答案】：
(1)$S$；沈括。
(2)$C$。
(3)摩擦。
(4)图略（左正，右负）。

20.阅读下列材料,回答下列问题。
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数(注:电池总容量2.5 A·h是指在额定电压下以2.5 A的电流可工作1小时)。

(1)图乙中电磁铁是根据电流的______效应做成的。
(2)接通电源,机器人工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,通过电磁铁的电流将______(选填“增大”“不变”或“减小”),则电磁铁磁性______(选填“增强”“不变”或“减弱”),B触头将与______(选填“A”或“C”)触头接触。
(3)充满电后电池储存的电能为______J,可供扫地机器人正常工作______h。

(1)磁
(2)增大；增强；C
(3)1.08×10⁵；1

答案： 【解析】：
（1）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。当电流通过电磁铁的线圈时，会产生磁场，使得电磁铁具有磁性，从而吸引或排斥其他磁性物体。
综上所述，答案为：磁。
（2）光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大。由于电磁铁的磁性随电流的增大而增强，因此电磁铁的磁性会增强。当电磁铁磁性增强时，会吸引衔铁，使得B触头与C触头接触，从而改变工作电路的状态。
综上所述，答案为：增大；增强；C。
（3）充满电后电池储存的电能可以通过公式$W = UIt$计算得出，其中U为额定电压，I为电流，t为时间。根据题目给出的数据，$U = 12V$，$I = 2.5A$，$t = 1h = 3600s$，代入公式得：
$W = 12 × 2.5 × 3600 = 108000J=1.08 × 10^{5} J$。
扫地机器人正常工作时的功率为30W，因此可供扫地机器人正常工作的时间为：
$t' = \frac{W}{P} = \frac{108000}{30} = 3600s = 1h$。
综上所述，答案为：$1.08 × 10^{5}$；1。
【答案】：
(1)磁；
(2)增大；增强；C；
(3)$1.08 × 10^{5}$；1。