第44页 - 苏科版九年级上下册物理课课练答案

A

 三根长度相同但粗细不同的铁棒、通电螺线管、电源、开关、导线、大头针等

 将通电螺线管用导线接入电源、开关，分别将三根铁棒放入通电螺线管中，闭合开关后用电磁铁吸引大头针，观察并记录吸引大头针的数量，分析、比较，得出结论

 控制变量法、转换法

【分析】
首先，我们需要分步骤分析：第一步，利用安培定则判断电磁铁的磁极；第二步，分析滑片移动时电路中电阻的变化，结合欧姆定律判断电流的变化；第三步，根据电流变化判断电磁铁磁性强弱的变化，再结合磁极间的相互作用规律，分析弹簧受到的力的变化，进而确定弹簧长度的变化。
1. 判断电磁铁磁极：根据电流方向，用安培定则可判断出电磁铁上端为S极，与上方条形磁体的下端N极为异名磁极，相互吸引。
2. 分析电流变化：滑片P从a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电源电压恒定，由欧姆定律可知，电路中的电流会变大，电流表示数变大。
3. 分析弹簧长度变化：电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁体的吸引力增大，弹簧受到向下的拉力增大，所以弹簧长度变长。
【解析】
1. 判断电磁铁磁极：由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极），可判断出电磁铁的上端为S极，下端为N极。上方的条形磁体下端为N极，因此电磁铁与条形磁体为异名磁极，相互吸引。
2. 分析电流变化：滑片P从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的总电阻$R$变小，所以电路中的电流$I$变大，即电流表的示数变大。
3. 分析弹簧长度变化：电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁体的吸引力增大。弹簧受到向下的拉力（条形磁体的重力加上电磁铁的吸引力）增大，因此弹簧的长度变长。
综上，电流表的示数变大，弹簧长度变长，故选A。
【答案】
A
【知识点】
安培定则的应用、欧姆定律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素
【点评】
本题是电磁学与电学的综合题，综合考查了磁极间的相互作用、欧姆定律、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识，要求学生能够将多个知识点结合起来分析问题，注重知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先明确实验目的是探究铁芯粗细对电磁铁磁性强弱的影响，根据控制变量法，需控制线圈匝数、电流大小等其他影响电磁铁磁性的因素不变，仅改变铁芯的粗细；同时利用转换法，通过吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱。
思考步骤：第一步确定实验器材，要包含能提供不同粗细铁芯（长度需相同，保证单一变量）、搭建电路的器材以及检测磁性的大头针；第二步设计实验步骤，需先搭建电路，再依次更换不同粗细的铁芯，记录每次吸引大头针的数量；最后设计表格记录实验数据，明确研究方法。
【解析】
1. 实验器材选择：需要三根长度相同但粗细不同的铁棒（提供不同的实验变量），通电螺线管、电源、开关、导线用于搭建电路，大头针用于直观体现电磁铁磁性强弱。
2. 实验步骤设计：
① 用导线将通电螺线管、电源、开关连接成完整的电路；
② 将第一根粗细的铁棒插入通电螺线管中，闭合开关，观察并记录电磁铁吸引大头针的数量，随后断开开关；
③ 保持线圈匝数、电源电压（电流大小）不变，更换为第二根粗细不同的铁棒，重复步骤②的操作；
④ 再更换为第三根粗细不同的铁棒，重复步骤②的操作；
⑤ 对比三次实验中吸引大头针的数量，分析得出铁芯粗细对电磁铁磁性强弱的影响。
3. 实验表格：通过表格记录不同铁芯对应的吸引大头针数量，表格如下：
|实验序号|①|②|③|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电磁铁吸引大头针的数量| | | |
（注：①②③分别对应不同粗细的铁芯）
4. 研究方法：控制变量法（控制其他变量不变，仅改变铁芯粗细）、转换法（用吸引大头针的数量反映磁性强弱）。
【答案】
实验器材：三根长度相同但粗细不同的铁棒、通电螺线管、电源、开关、导线、大头针等。
实验步骤：1. 用导线将通电螺线管、电源、开关连接成电路；2. 将第一根铁棒放入通电螺线管中，闭合开关，记录电磁铁吸引大头针的数量，断开开关；3. 保持线圈匝数、电流大小不变，换用第二根、第三根粗细不同的铁棒，重复上述步骤；4. 分析记录的数据，得出结论。
实验表格：
|实验序号|①|②|③|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电磁铁吸引大头针的数量| | | |
研究方法：控制变量法、转换法。
【知识点】
电磁铁磁性影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题聚焦电磁铁磁性强弱的探究，核心考查控制变量法与转换法的实际应用，实验设计需严格保证单一变量，通过转换法将抽象的磁性强弱转化为直观可测的大头针数量，培养实验设计与科学探究的能力。
【难度系数】
0.6