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新课标高中物理选修3-2导学案


高中物理选修 3-2

导学案

2012.3

§4.1
[学习目标]

划时代的发现

探究电磁感应的产生条件

1.了解电磁感应现象的发现过程 2.了解奥斯特、法拉第等科学家的科学思维方法 3.理解磁通量的概念,会用公式 ? ? BS 计算穿过某

一面积的磁通量和该公式中每一个 物理量的物理意义 4.知道穿过某一面积的磁通量大小也可以用穿过这一面积的磁感线多少来表示,且与磁 感线怎样穿过(垂直该面或倾斜该面穿过)无关,如果有一条磁感线穿过某一面积但又穿过 来一条,则穿过这一面积的磁通量为零。 5.知道磁通量的变化 ?? 等于末磁通量 ? 2 与初磁通量 ?1 的差,即 ?? ? ? 2 ? ?1 6.理解产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。 穿过闭合电路的磁通量发生变化, 有两个要点, 一是闭合电 路,二是磁通量变化; 与穿过闭合电路的磁通量有无,多少无 关,只要磁通量变化,闭合电路中就有感应电流,不变就没有。 如图1所示,闭合线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴转动, 当线圈平面与磁场垂直时, 穿过线圈平面的磁通量最大, 但此时 磁通量不变,线圈中无感应电流(可用示波器观察) 。

[自主学习]
1.定义: 的现象称为电磁感应现象。 在电磁感应现象中所产生的电流称为 。 2.到了18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,一些科学家相信电与磁之间 存在着某种联系,经过艰苦细致地分析、试验, 发现了电生磁,即电流的磁效应; 发现了磁生电,即电磁感应现象。 3.在电磁感应现象中产生的电动势称为 ,产生感应电动势的那段导体相当 于 ; 4.产生感应电流的条件是: 。 5. 判断感应电流的方向利用 或 , 但前者应用于闭合电路的一 部分导体在磁场中做切割磁感线运动,后者可应用于一切情况。

[典型例题]
例1.如图所示,两个同心圆形线圈a、b在同一水平面内,圆 半径

Ra ? Rb ,一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面,穿过两个线圈的

磁通量分别为

?a 和 ? b ,则:

( A)?a ??b , ( B)?a ? ?b , (C)?a ??b , (D)无法判断
例2. 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线, 如图所示, 抛物线的方程是 y ? x ,下部处在一个水平方向的匀强磁
2

场中,磁场的上边界是 y ? a 的直线(图中的虚线所示) 。

1

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一个小金属块从抛物线上 y ? b (b ? a)处以速度V沿抛物线自由下滑,假设抛物线足够长, 金属块沿抛物线下滑后产生的总热量是:

( A)mgb

2 ( B) 1 2 mv

(C )mg (b ? a )

2 ( D )mg (b ? a ) ? 1 2 mv

[针对训练]
1.1831年8月29日,法拉第终于取得突破性进展。这次他用一个软铁圆环,环上绕两个互 相绝缘的线圈A和B,如图4所示,他在日记中写道:“使一个有10对极板,每板面积为4平方英 寸的电池充电。用一根铜导线将一个线圈,或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接,让铜 线通过一个距离,恰好经过一根磁针的上方(距铁环3英尺远)然后把电池连接在A边线圈的两 端;这时立即观察到磁针的效应,它振荡起来,最后又停在原先的位置上,一旦断开A边与电 池的连接,磁针再次被扰动。”(以上载自郭奕玲 沈慧君所著物理学史,清华大学出版社) 在法拉第的这个实验中, (1)电路的连接是:A线圈与 ,B线圈 。法拉 第观察到的现象是: (2)线圈与电源接通时,小磁针 ,说明另一个线圈中产生 了 。并且最后小磁针又 。 2.下列说法正确的是: (A)导体在磁场 中运动时,导体中一定有感应电流 (B)导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定有感应电流 (C)只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流产生 (D)只要穿过闭合电路磁通量发生变化,电路中一定有感应电流 3.关于电磁感应现象,下列说法正确的是: (A)导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 (B)导体垂直磁场运动,导体内一定会产生感应电流 (C)闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流 (D)穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流 4.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是: (A)闭合线圈放在变化的磁场中,必然有感应电流产生 (B)闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流 (C)穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流

[能力训练]
(D)穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时,电路中有感应电流 1.如图所示,条形磁铁穿过一闭合弹性导体环,且导体环位于条形磁铁的中垂面上,如 果把导体环压扁成椭圆形,那么这一 过程中: (A)穿过导体环的磁通量减少,有感应电流产生 (B)穿过导体环的磁通量增加,有感应电流产生 (C)穿过导体环的磁通量变为零,无感应电流 (D)穿过导体环的磁通量不变,无感应电流 2.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是:

2

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3.如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同 一平面内,且处于两直导线的中央,则线框中有感应电流的是; (A)两电流同向且不断增大 (B)两电流同向且不断减小 (C)两电流反向且不断增大 (D)两电流反向且不断减小 4. 如图所示, 线圈两端接在电流表上组成闭合回路, 在下列情况中, 电流表指针不发生偏转的是 (A)线圈不动,磁铁插入线圈 (B)线圈不动,磁铁拔出线圈 (C)磁铁插在线圈内不动 (D)磁铁和线圈一块平动 5.一个处在匀强磁场中的闭合线圈中有一定的磁通量穿过,能使该回路产生感应电流的 是: (A)改变磁场的磁感应强度 (B)改变回路平面与磁场方向的夹角 (C)改变闭合线圈 所围成的面积 (D)线圈在磁场中平移 6.如图9所示,直导线中通以电流I,矩形线圈与电流共面,下列情况能产生感应电流的 是: (A)电流I增大 (B)线圈向右平动 (C)线圈向下平动 (D)线圈绕ab边转动 7.如图所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下 线圈中有感应电流产生: (A)把线圈变成圆形(周长不变) (B)使线圈在磁场中加速平移 (C)使磁场增强或减弱 (D)使线圈以过ad的直线为轴旋转 8.闭合矩 形线圈跟磁感线方向平行,如图所示,下列那种情况 线圈中有感应电流: (A)线圈绕ab轴转动 (B)线圈垂直纸面向外平动 (C)线圈沿ab轴向下移动 (D)线圈绕cd轴转动 9.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外, 若要使线圈中产生感 应电流,下列方法可行的是: (A)以ab为轴转动 (B)以 OO ? 为轴转动 (C)以ad为轴转动 (小于60 ) (D)以bc为轴转动(小于 60 ) 10.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四 周向外拉,使线圈包围的面积变大,这时: (A) 线圈中有感应电流 (B)线圈中无感应电流 (C)穿过线圈的磁通量增大 (D)穿过线圈的磁通量减小
3
?
?

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参考答案
自主学习:1.利用磁场产生电 感应电流 2.法拉第 3.感应电动势 电源 4.穿过闭合电路的磁通量发生变化 5.右手定则 楞次定律 针对训练 1.(1)电源连接 两端点连在一起 (2)振荡(振动) 感应电流 停在原位置 2.D 3.D 4.CD 能力训练 1.B 2.A 3.CD 4.AB 5.ABC 6.ABD 7.ACD 8.A 9.ABD 10.AD

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§4.2法拉第电磁感应定律
[学习目标]
1、知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式 2、会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算 3、会用公式 E ? BLV 进行计算

[自主学习]
1.穿过一个电阻为R=1 ? 的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则: (A) 线圈中的感应电动势每秒钟减少2V (B)线圈中的感应电动势是2V[来源:学科网ZXXK] (C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A (D)线圈中的电流是2A 2.下列几种说法中正确的是: (A)线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 (B)穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大 (C)线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大 (D)线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大 3.有一个n匝线圈面积为S,在 ? t 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了 ?B ,则这段 时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为 ,磁通量的变化率为 圈的磁通量的变化量为 ,磁通量的变化率为 。 4. 如图所示,前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同 位置,第一次用时0.2S,第二次用时1S;则前后两次线圈 中产生的感应电动势之比 。 5.如图所示,用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的 边缘匀速拉出.设线框的面积为S,磁感强度为B,线框电 阻为R,那么在拉出过程中,通过导线截面的电量是______. ,穿过一匝线

[典型例题]
例1 如图所示, 一个圆形线圈的匝数n=1000,
2

线圈面积S=200cm ,线圈的电阻r=1 ? ,线圈外接一 个阻值R=4 ? 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈 平面向里的匀强磁场中, 磁感应强度随时间变化规 律如图所示;求: (1)前4S内的感应电动势 (2)前5S内的感应电动势

例2.如图4所示,金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的 电阻R=1 ? ,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,
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ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受安培力的大小。

[针对训练]
1.长度和粗细均相同、材料不同的两根导线,分别先后放在U形导轨上以同样的速度在 同一匀强磁场中作切割磁感线运动,导轨电阻不计,则两导线: (A)产生相同的感应电动势 (B)产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 (C)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(D)两者受到相同的磁场力 2.在图中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线 框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀 速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是:
1 L2 1 L2 ( A) BL ( B ) BLR R ?t 1 L2 (C ) BL ?t

( D) BL1L2
?? ?t

3.在理解法拉第电磁感应定律 E ? n

?S B 及改写形势 E ? ns ? ?t , E ? nB ?t 的基础上(线

圈平面与磁感线不平行) ,下面叙述正确的为: (A)对给定线圈 ,感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比 (B)对给定的线圈,感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 ?B 成正比 (C)对给定匝数的线圈和磁场,感应电动势的大小跟面积的平均变化率
?S ?t

成正比

(D) 题目给的三种计算电动势的形式, 所计算感应电动势的大小都是 ? t 时间内的平均值 4.如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为 细金属环电阻的 1 2 ,磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域, 当磁感应强度随时间均匀变化时, 在粗环内产生的感应电动势 为E,则a、b两点的电势差为 。 5. 根椐法拉第电磁感应定律 E=Δф/Δt 推导导线切割磁感 线,即在B⊥L,V⊥L, V⊥B条件下,如图所示,导线ab沿平行导轨 以速度V匀速滑动产生感应电动势大小的表达式E=BLV。

6.如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.5m,左端接 一电阻R=0.20 ? ,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平 面, 导体棒ab垂直导轨放在导轨上, 导轨和导体棒的电阻均可忽略 不计,当ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑动时,求: (1)ab棒中感应电动势的大小 (2)回路中感应电流的大小

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[能力训练]
3 如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是: (A) 向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反 (B) 不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针 (C) 向右匀速拉出时,感应电流方向不变 (D) 要将金属环匀速拉出,拉力大 小要改变 2.如图所示,两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,磁 场与导轨所在平面垂直,金属棒可沿导轨自由移 动 ,导轨一端跨接一个定值电阻,金属棒和导 轨电阻不计;现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉,经过时间 t1 速度为V, 加速度为

a1 ,最终以2V做匀速运动。若保持拉力的功率恒定,经过时间 t 2 ,

速度也为V,但加速度为 a2 ,最终同样以2V的速度做匀速运动,则:

( A)t1 ?t 2

( B)t1 ? t 2

(C )a2 ? 2a1

( D)a2 ? 3a1

3.如图所示,金属杆ab以恒定速率V在光滑平行导轨上 向右滑行,设整个电路中总电阻为R(恒定不变),整个装置置于 垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是: (A)ab杆中的电流与速率成正比; (B)磁场作用于ab杆的安培力与速率V成正比; (C)电阻R上产生的电热功率与速率V的平方成正比; (D)外力对ab杆做的功的功率与速率V的平方成正比。 4.如图中,长为L的金属杆在外力作用下,在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动,如果 速度v不变,而将磁感强度由B增为2B。 除电阻R外,其它电阻不计。那么: (A)作用力将增为4倍 (B)作用力将增为2倍 (C)感应电动势将增为2倍(D)感应电流的热功率将增为4倍 5.如图所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁 场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻 r外,其余电阻不计;现用水平恒力F作用于金属棒cd上,由静止开始 运动的过程中,下列说法正确的是: (A) 水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 (B) 只有在cd棒做匀速运动时, F对cd棒做的功才等于电路中 产生的电能 (C) 无论cd棒做何种运动, 它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 (D) R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 6.如图所示,在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上,以AD为对称轴放置另一个正方形的小 裸铜线框abcd,整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为 B的匀强磁场中.已知小线框每边长L,每边电阻为r,其它电 阻不计。现使小线框以速度v向右平移,求通过电阻R的电流 及R两端的电压.
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7. 在磁感强度B=5T的匀强磁场中,放置两根间距d=0.1m的平行光滑直 导轨,一端接有
电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接 触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,如图15所示,试求: (1)电键S闭合前、后电压表的示数;

(2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率.

8.如图所示,电阻为R的矩形线圈abcd,边长ab=L,bc=h,质量为m。该线圈自某一高度自 由落下,通过一水平方向的匀强磁场, 磁场区域的宽度为h,磁感应强度为B。若线圈恰好以 恒定速度通过磁场,则线圈全部通过磁场所用的时间为多少?

9.如图所示,长为L的金属棒ab与竖 直放 置的光滑金属导轨接 触良好(导轨 电阻不计) ,匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直 于导轨平面,金属棒无初速度释放,释放后一小段时间内,金属棒下 滑的速度逐渐 ,加速度逐渐 。 10.竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大的磁 感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面,如图所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属 杆PQ无初速度释放后,紧贴导轨下滑(始终能处于水平位置) 。问: (1)到通过PQ的电量达到0.2c时,PQ下落了多大高度? (2)若此时PQ正好到达最大速度,此速度多大? (3)以上过程产生了多少热量?

参考答案
自主学习 1.BD 针对训练 1.A 2.D 2.B 3. S ?B 3.ACD

S

?B ?t

S ?B
4. 2 3 E

S

?B ?t

4.5:1

5. SB R

5.证明:设导体棒以速度V匀速向右滑动,经过时间 ?t ,导体棒与导轨所围面积的变化

?S ? LV ?t
6. (1)0.8V 能力训练
网]

E?

?? ?t

S ?B? ?t ? BLV

(2)4A 3.ABCD 4. ACD 5.BC 6.
BLV 4r 3 4

1.BCD

2.AD

BLV

[来源:学科

7.(1)5V,4.5V

(2) 2.5W

L 8. 2 hB mgR

2 2

9.增大,减小

10. ( 1)0.4米 (2)0.4米/秒

0.0392J
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§4.3楞次定律
[学习目标]
1.知道楞次定律的内容,理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义 2.会利用楞次定律判断感应电流的方向 3.会利用右手定则判断感应电流的方向 注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻 止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁 场就 跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方 向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相 对运动”。 1.磁感应强度随时间的变化如图所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面 向里为正方向。t1时刻感应电流沿 方 向,t2时刻 感应电流,t3时刻 感应电 流;t4时刻感应电流的方向沿 。 2.如图所示,导体棒在磁场中垂直磁场 方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系 是 。

[典型例题]
例1 如图所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在 螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将: (A)有收缩的趋势 (B) 有扩张的趋势 (C)向左运动 (D)向右运动 例2 如图所示, 在O点悬挂一轻质导线环, 拿一条形磁铁沿导线环 的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何 运动?

[针对训练]
1.下述说法正确的是: (A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反 (B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同 (C)当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 (D)当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 2.关于楞次定律,下列说法中正确的是: (A)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 (B)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 (C) 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 (D)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 3. 如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感 应电流方向(有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是: (A)电流由b向a,安培力向左 (B)电流由b向a,安培力向右 (C)电流由a向b,安培力向左 (D)电流由a向b,安培力向右
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4.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的 感应电流及其方向 (从上往下看)是: (A)有顺时针方向的感应电流 (B)有逆时针方向的感应电流 (C)先 逆时针后顺时针方向的感应电流 (D)无感应电流 5.如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然 向左抽出时,A点的电势比B点的电势 ;当磁铁突 然向右抽出时,A点的电势比B点的电势 。 6.对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应 电流总是 ;从导体和磁体相对运动的角度来看,感 应电流总是要 ;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中 能通过电磁感应转化成 电能. 7、楞次定律可以理解为以下几种情况 (1)若因为相对运动而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍相对运动 (2)若因为原磁场的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍原磁场的变化 (3)若因为闭合回路的面积发生变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍面积 的变化 (4)若因为电流的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍电流的变化 综合以上分析,感应电流引起的效果总是阻碍(或反抗)产生感应电流的 。

[能力训练]
1.如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平 面内,当P远离AB运动时,它受到AB的磁场力为: (A)引力且逐渐减小 (B)引力且大小不变 (C)斥力且逐渐减小 (D)不受力 2. 如图所示, 当条形磁铁运动时, 流过电阻的电流方向是由A流向B, 则磁铁的运动可能是: (A)向下运动 (B)向上运动 (C)若N极在下,向下运动 (D)若S极在下,向下运动 3.如图所示,a、b两个同心圆线圈处于同一水平面内,在线圈a中通有电 流I,以下哪些情况可以使线圈b有向里收缩的趋势? (A)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大 (B)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小 (C)a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大 (D)a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小 4.如图所示,两同心金属圆环共面,其中大闭合圆环与导轨绝缘, 小圆环的开口端点与导轨相连,平行导轨处在水平面内,磁场方向 竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好,为使大圆环中产生图示电流, 则ab应当: (A)向右加速运动 (B)向右减速运动 (C)向左加速运动 (D)向左减速运动 5.一环形线圈放在匀强磁场中,第一 秒内磁感线垂直线圈平 面向里,磁感应强度随时间的变化关系如图所示,则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方 向是: (A) 逐渐增加逆时针
10

高中物理选修 3-2 (B)逐渐减小顺时针 (C)大小恒定顺时针 (D)大小恒定逆时针

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6.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时 针方向的电流,则Q盘的转动情况是: (A) 顺时针加速转动 (B)逆时针加速转动 (C)顺时针减速转动 (D)逆时针减速转动 7.如图所示,三角形线圈abc与长直导线彼此绝缘并靠近,线 圈面积被分为相等的两部分,导线MN接通电流的瞬间,在abc中 (A) 无感应电流 (B)有感应 电流,方向a—b—c (C)有感应电流,方向 c—b—a (D)不知MN中电流的方向,不能判断abc中电流的方向 8.如图所示,条形磁铁从h高处自由下落,中途穿过一个固定的 空心线圈,K断开时,落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时,落地时 间为t2,落地速度为V2,则: t1 t2, V1 V2。 9、如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通过同方向、同强度 的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直 的方向,自右向左在两导线间匀速移动。在移动过程中,线框中产生感 应电流的方向是( ) A.沿ABCDA,方向不变。 B.沿ADCBA,方向不变。 C.由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。 D.由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。

10.如图所示,面积为0.2m2的100匝的线圈A处在磁场中,磁
场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里.磁感强度随 时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω, 电容C=3OμF.线圈A的电阻不计.求: (1)闭合S后,通过R2的电流大小和方向. (2)闭合S一段时间后再断开,S断开后通过R2的电 量是多少?

参考答案
自 主学习 1.逆时针 无 有 顺时针 2. ?a ??b 5.高 高 6.阻碍磁通量的变化 7.磁通量的变化 7.D (2) 8. ?

针对训练 1.C 2.D 3.D 4.A 阻碍相对运动 是其它形式的 能力训练 1. A 2.D 9.B 3.BD 4.BC a 5.D b
11

6.BC

?

10.(1)0.4A

7.2 ?10?5 C

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§4.4感生电动势和动生电动势
[学习目标 ]
1.知道感生电动势和动生电动势 2 .理解感生电动势和动生电动势的产生机理

[自主学习]
1. 英国物理学家麦克斯韦认为,变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场叫 做 电场;有这种电场产生的电动势叫做 ,该电场的方向可以由右手定则来判 定。 2.由于导体运动而产生的感应电动势称为 。

[典型例题]
例1 如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长 的平行金属导轨AB、CD,在导 轨的AC端连接一阻值为R的电阻,一根质量为m的金属棒ab,垂 直导轨放置,导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ? ,若用恒力F沿水 平向右拉导体棒运动,求金属棒的最大速度。

例2 如图所示, 线圈内有理想的磁场边界, 当磁感应强 度均匀增加时,有一带电量为q,质量为m的粒子静止于水平 放置的平行板电容器中间, 则此粒子带 , 若线圈的匝数为n, 线圈面积为S,平行板电容器的板间距离为d,则磁感应强度的变化 率为 。

[针对训练]
1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘,它们处在同一平面内,导线位置 与线框对称轴重合,为了使线框中产生如图所示的感应电流,可采取的措 施是: (A)减小直导线中的电流 (B)线框以直导线为轴逆时针转动(从上往下看) (C)线框向右平动 (D)线框向左平动 2.一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感 线运动,运动的速度v=5.0m/s,导体棒与磁场垂直,若速度方向与磁感线方向夹角β =30°, 则导体棒中感应电动势的大小为 V, 此导体棒在做切割磁感线运动时, 若速度大小不变, 可能产生的最大感应电动势为 V 3.一个N匝圆线圈, 放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角, 磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增 加一倍的 是: (A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍 (C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向 4.如图所示,四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中,磁 场垂直线圈平面,磁场边界与对应的线圈边平行,今在线圈平面内分别 以大小相等,方向与正方形各边垂直的速度,沿四个不同的方向把线圈 拉出场区,则能使a、b两点电势差的值最大的是:
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导学案

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(A)向上拉 (B)向下拉 (C)向左拉 (D)向右拉 5.如图示,导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动,导线位 于水平方向的匀强磁场中,回路电阻R,将MN由静止开始释放后的一 小段时间内,M N运动的加速度可能是: (A) .保持不变(B)逐渐减小(C)逐渐增大(D)无法确定 6.在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab, 如图所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有一匀强磁场,则: (A)若磁场方向垂直纸面向外并增长时,杆ab将向右移动 (B)若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab将向左移动 (C)若磁场方向垂直纸面向里并增长时,杆ab将向右移动 (D)若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab将向右移 7.如图所示,圆形线圈开口处接有一个平行板电容器,圆形 线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中, 要使电容器所带电量 增加一倍,正确的做法是: (A)使电容器两极板间距离变为原来的一半 (B)使线圈半径增加一倍 (C)使磁感强度的变化率增加一倍 (D)改变线圈平面与磁场方向的夹角

[能力训练]
1.有一铜块,重量为G,密度为D,电阻率为ρ ,把它拉制成截面半径为r的长导线,再 用它做成一半径为R的圆形回路(R>>r).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场,磁感强度B 的大小变化均匀,则 (A)感应电流大小与导线粗细成正比 (B)感应电流大小与回路半径R成正比 (C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比 (D)感应电流大小和R、r都无关 2.在图中,闭合矩形线框abcd,电阻为R,位于磁感应强度 为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直, ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所 用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是: (A)
BL 1 L2 R?t

(B)

BL 1 L2 R

(C)

BL 1 L2 ?t

(D)BL1L2

3.如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁 场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是( ) (A)穿过线框的磁通量不变化,MN间无电势差 (B)MN这段导体做切割磁感线运动,MN间有电势差 (C)MN间有电势差,所以电压表有读数 (D)因为无电流通过电压表,所以电压表无读数 4.在磁感应强度为B,方向如图所示的匀强磁场中,金属杆 PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的 感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,所产生 的感应电动势大小变为E2,则E1与E 2之比及通过电阻R的感应电 流方向为: (A)2:1,b→a (B)1:2,b→a
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(C)2:1,a→b (D)1:2,a→b 5.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方,当通电直导 线中电流I增大时,圆环的面积S和橡皮绳的长度L将 (A)S减小,L变长 (B)S减小,L变短 (C)S增大,L变长 (D)S增大,L变短 6. A、 B两个闭合电路, 穿过A电路的磁通量由O增加到3×103Wb, 穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。则两个电路中产生 的感应电动势 EA和EB的关系是: (A)EA>EB (B)EA=EB (C) EA<EB (D) 无法确定 7.如图所示。在有明显边界PQ的匀强磁场外有一个与磁场 垂 直的正方形闭合线框。一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁 场。设第一次速度为v,第二次速度为2 v,则两次拉力大小之比为 F1:F2=____,拉力做的功之比为W1:W2=____,拉力功率之比为 P1:P2=____,流过导线横截面的电量之比为Q1:Q2=____ 8.如图所示,水平桌面上固定一个无电阻的光滑导轨,导轨 左端有一个R=0.08欧的电阻相连,轨距 d=50厘米。金属杆ab 的质量m=0.1千克, 电阻r=0.02欧, 横跨导轨。 磁感应强度B=0.2 特的匀强 磁场垂直穿过导轨平面。现用水平力F=0.1牛拉ab向 右运动,杆ab匀速前进时速度大小为________米/秒;此时电 路中消耗的电功率为________瓦,突然撤消外力F后,电阻R 上还能产生的热量为____焦。 9.如图所示, M与N为两块正对的平行金属板,匀强磁 场垂直纸面向里,磁感应强度为B。ab是可以紧贴平板边缘滑 动的金属棒,能以v1速度匀速向左或向右滑动。现有一个电子 以v2速度自左向右飞入两块板中间, 方向与板平行与磁场垂直 。 为使电子在两板间做匀速直线运动, 则v1的方向应如何?v1、 v2的关系如何?

10.如图所示,矩形线圈abcd共有n匝,ab边长为L1,bc边长为L2,置于垂直穿过它的均 匀变化的匀强磁场中。平行正对放置的两块金属板M和N,长为L,间距为h。今有一束带电量 为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间,要使这些离子恰好能 从两板边缘射出,求:①线圈abcd中磁 感应强度的变化率如何?②两板间的 电场对每一个离子做多少功?

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参考答案
自主学习 1.感生电场 感生电动势 2.动生电动势[来源:学科网] 针对训练 1.D 2.0.1 0.2 3.D 4.B 5.B 6.D 7.AC 能力训练 1.D 2.B 3.BD 4.D 5.A 6.D 7.1:2 4:1
B 10. ? ?t ? mV02 h 2 nqL1L2 L2

1:2 9. 右

1:1
mV02 h 2 2 L2

8.1m/s

0.1W

0.04J

V1 ? V2

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§4.5互感和自感
[学习目标]
1.知道什么是自感, 2.掌握自感现象中线圈中电流的变化 3.知道线圈的自感系数 4.知道自感电动势与哪些因素有关系

[自主学习]
1.自感现象是指 而产生的 电磁感应现象 2.自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化,当电流增大 时,自感电动 势的方向与原来电流的方向 ;当电流减小时,自感电动势的方向与原来电流的方 向 。 3.自感电动势的大小与通 过导体的电流的 成正比。

[典型例题]
例1、如图所示电路中, D1和D2是两个相同的小灯泡, L 是一个自感系数很大的线圈 , 其电阻与R相同, 由于存在自 感现象, 在开关S接通和断开瞬间, D1和D2发亮的顺序是怎 样的?

例2 如图所示的电路(a)、(b)中,电阻R和自感线 圈L的电阻值都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光. A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗 B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更 亮,然后渐渐变暗 C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗 D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更 亮,然后渐渐变暗

[针对训练]
1.图所示为一演示实验电路图,图中L是一带铁芯 的线圈,A是一个灯泡,电键S处于闭合状态,电路是接 通的.现将电键S打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡 A的电流方向是从____端到____端.这个实验是用来演示 ____现象的. 2.图所示是演示自感现象的实验电路图, L是电感 线圈, A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L的电阻值相 同.当开关由断开到合上时,观察到自感现象是____,最 后达到同样亮. 3.如图所示,两灯A1、A2完全相同,电感线圈与负 载电阻及电灯电阻均为R. 当电键S闭合的瞬间, 较亮的灯 是____;电键S断开的瞬间,看到的现象是____. 4.如图所示,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的电 阻可以忽略,下列说法中正确的是: A.开关S接通时,A2灯先亮、A1灯逐渐亮,最后
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A1A2一样亮 B.开关S接通时,A1、A2两灯始终一样亮 C.断开S的瞬间,流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反 D.断开S的瞬间,流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反 5.如图所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计) ,D1 D2是规格相同的小灯泡。 下列判断正确的是: (A)开关S闭合时,D1先亮,D2后亮 (B)闭合S达稳定时,D1熄灭,D2比起初更亮 (C)再断开S时,D1不立即熄灭 (D)再断开S时,D1、D2均不立即熄灭 6、如图为演示自感现象实验的电路,实验时先闭合开关S,稳定后 设通过线圈L的电流为I1,通过小灯泡D的电流为I2,小灯泡处于正常 发光状态,迅速断开开关S,则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭,在 灯泡 E 闪亮的短暂过程中,下列说法正确的是: (A)线圈L中电流由I1逐渐减为零。 (B)线圈L两端a端电势高于b端。 (C)小灯泡E中电流由I1逐渐减为零,方向与I2相反。 (D)小灯泡中的电流由I2逐渐减为零,方向不变。

[能力训练]
1、一个线圈中的电流如果均匀增大,则这个线圈的: (A)自感电动势将均匀增大 (B)磁通量将均匀增大 (C)自感系数均匀增大 (D)自感系数和自感电动势都不变 2、如图9所示电路中,L为电感线圈,电阻不计,A、B为两灯泡,则: (A)合上S时,A先亮,B后亮 (B)合上S时,A、B同时亮 (C)合上S后,A更亮,B熄灭 (D)断开S时,A熄灭,B重新亮后再熄灭 3.如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开开 关S1,接通S2,A、B两灯都能同样发光。最初S1是接通的,S2是断开的。那么,可能出 现的情况是: (A)刚一接通S2,A灯就立即亮,而B灯则迟延一段时间才亮; (B)刚接通S2时,线圈L中的电流为零; (C)接通S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗; (D)断开S2时,A灯立即熄灭,B灯先亮一下 然后熄灭。 4.如图所示电路,图中电流表在正接线柱流入电流时,指针顺 时针方向偏转,负接线柱流入电流时指针逆时针方向偏转,当电键K断开瞬间A1表和A2表 偏转情况是: (A)A1顺时针,A2逆时针; (B)A1逆时针,A2顺时针; (C)A1 、A2都顺时针; (D)A1 、A2都逆时针。 5、灯泡A1、A2的规格完全相同,线圈 L的电阻不计,连接如图 12 所示,下列说法中正确的是: (A)当接通电路时,A1和A2始终一样亮 (B)当接通电路时,A2先达到最大亮度,A1后达到最大亮度,最后
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两灯一样亮 (C)当断开电路时,A2立即熄灭、A1过一会儿才熄灭 (D)当断 开电路时,两灯都要过一会儿才熄灭 6、如图所示为自感现象演示实验电路。L为一带铁芯的线圈,A1、A2是两个相同的电流 表,L的直流电阻与灯D的电阻相同,则: (A)K闭合的瞬间,A1的读数大于A2的读数 (B)K打开的瞬间,A1的读数大于A2的读数 (C)K打开的瞬间,a点的电势比b点电势高 (D)K打开的瞬间,a点的电势比b点电势低 7、D1、D2是两个完全相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈, 其电阻值与电阻R相同,如图14所示,在电键K接通或断开时,两灯亮 暗的情况为: (A)K刚接通时,D2比D1亮,而后D1灯亮度增强,最后两灯亮度相同 (B)K刚接通时,D2比D1暗,而后D1灯亮度减弱,最后两灯亮度相同 (C)K断开时,D2灯立即熄灭,D1灯闪亮一下才熄灭 ( D)K断开时,D1灯和D2灯立即熄灭 8.如图15所示,L1,L2,L3为完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的 自感线圈,开关K原来接通.当把开关K断开时,下面说法正确的是: (A)L1 闪亮一下后熄灭 (B)L2闪亮一下后恢复原来的亮度 (C)L3 变暗一下后恢复原来的亮度 (D)L3 闪亮一下后恢复原来的亮度 9. 如图16所示,电灯的灯丝电阻为 2? ,电池电动势为2V,内阻 不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为 3? .先合上电键K,过一段时 间突然断开,则下列说法中错误的有: A.电灯立即熄灭 B.电灯立即先暗再熄灭 C.电灯会突然比原来亮 一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方 向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 10.上题图所示,当电键K接通后,通过线圈的电流方向是____________________,通过灯 泡 的 电 流 方 向 是 ________________ , 当 电 键 K 断 开 瞬 间 , 通 过 线 圈 的 电 流 方 向 是 ________________,通过灯泡的电流方向是_________________。

参考答案:
自主学习 1.由于通过导体本身的电流变化 2.相反 相同 3.变化率 针对训练 1.a b 断电自感 2. A2先亮 A1后亮 3.A1 A2立即熄灭 A1滞后一段时间灭 4。AC 5.BC 6.AD 能力训练 1 .BD 2.BCD 3.BCD 4.B 5.BD 6.AD 7.B 因为不知道线 圈电阻与灯的电阻的大小关系, C 不能确定 D1 是否更亮一下再熄灭 8.D 9.ACD 10.a b a b a b b a

§ 4.6 涡流
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[学习目标]
1.知道什么是涡流 2.知道 电磁阻尼和电磁驱动 3.知道涡流的危害和应用

[自主学习]
1.如图所示,磁场方向垂直穿过金属圆板,当磁感应强度减小时, 产生图示的感应电流,看起来就像水中旋涡,叫做 。

2.如图所示,U型金属导轨水平放置,磁场方向竖直向下;导体棒 ab以一定的初速度滑动,导体棒的速度越来越小,最后将静止;这种现 象叫做 。

3.如图所示,平行的水平金属导轨一端与电源相连接,另一 端放一导体棒,磁场方向垂直导轨平面,开关闭合后,导体棒在安 培力作用下会运动起来,这种现象叫做 。

[典型例题]
例1 电磁炉(或电磁灶)是采用电磁感应原理产生涡流加热的, 它利用变化的电流通过 线圈产生变化的磁场 ,当变化的磁 场通过含铁质锅的底部时, 即会产生无数之小涡流,使锅 体本身自行高速 升温,然后再加热锅内食物。 电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部 的屏蔽层和顶板上 的含铁质锅所吸收, 不会泄漏 ,对人体健康无危害。关于电磁炉,以下说 法中正确的是: (A) 电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的[来源:学科网ZXXK] (B) 电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的 (C) 电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的
(D) 电 磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的

例2

弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁铁上下振动,磁铁的振动幅度不变。若

在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图4所示,观察磁铁的振幅将会发现: (A)S闭合时振幅逐渐减小,S断开时振幅不变 (B)S闭合时振幅逐渐增大,S断开时振幅不变 (C)S闭合或断开,振幅变化相同 (D)S闭合或断开,振幅都不发生变化

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[针对训练]
1.在水平放置的光滑导轨上,沿导轨固定一个条形磁铁,如图所示。现有铜、铝和有机玻 璃制成的滑块甲、乙、丙,使它们从导轨上的A点以某一初速向磁铁滑去。各物块在向磁铁运 动的过程中 : (A)都做匀速运动 (B)甲、乙做加速运动

(C)甲、乙做减速运动 (D)乙、丙做匀速运动 2. 磁电式仪表的线圈常常用铝框做 骨架, 把线圈绕在铝框上; 而不用塑料做 骨架是因为: (A)塑料材料的坚硬程度达不到要求 (B)塑料是绝缘的,对线圈的绝缘产生不良影响 (C)铝框是导体,在铝框和指针一块摆动过程中会产生涡流,使指针很快停止摆动 (D)铝框的质量比塑料框的质量大 3. 如图所示,在水平通电直导线的正下方,有一半圆形光滑弧形轨道,一导体圆环自 轨道右侧 的P点无初速度滑下,下列判断正确的是: (A) 圆环中将有感应电流产生 (B) 圆环能滑到轨道左侧与P点等高处 (C) 圆环最终停到轨道最低点 (D) 圆环将会在轨道上永远滑动下去 4.变压器、电动机的线圈都是绕在铁芯上的,当线圈中通过变化的电流时,在铁芯中会 产生 使铁芯发热,造成能量的浪费。 5.一些电风扇的调速器、日光灯的镇流器是把线圈绕在铁芯上制成的,当电风扇、日光 灯工作时,线圈中通过交变电流,从而产生交变的磁场,变化的磁场通 过铁芯;就在铁芯中 产生 器会发热。 6.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外绕有线圈,线圈中通有高频电流,产生的变化磁 场使炉内的金属中产生 ;从而使金属的温度升高来冶炼高质量的合金。 ,使铁芯的温度升高。所以,电风扇、日光灯工作一段时间后,调速器、镇流

7.对于金属壳地雷或有较大金属零件 的地雷,可以使用一种探雷器来探测,这种探雷器 有一个线圈 ,线圈中通过变化的电流会产生变化的磁场,使埋在地下的金属壳地雷或金属零 件产生 。

8.电动机的线圈中通有电流时,磁场对线圈有安培力的作用,线圈就会转动起来,即电
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高中物理选修 3-2 动机就会转动,这种作用叫做

导学案 。

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参考答案:
自主学习 针对训练 1.涡流 1.C 7.涡流 2.电磁阻尼 2.C 3.AC 8。电磁驱动 3.电磁驱动 4.涡流 5.涡流 6.涡流

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§5.1 交变电流 [学习目标]

电感电容对交变电流的作用

1、理解交变电流的产生原理及变化规律; 2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系; 3、理解电感、电容器对交变电流有阻碍作用的原因?

[自主学习]
一、交变电流的产生 1、什么是中性面? 2、当线圈处于中性面时,穿过线圈的磁通量 直于中性面时,穿过线圈的磁通量为 3、线圈每转动一周,电流方向改变 ,感应电流为 ,感应电流 。 ,而当线圈垂

次,电流方向改变时,线圈处于什么位置?我国 次。

日常生活中使用的交变电流一秒中电流方向改变 二、交变电流的描述

1、写 出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式?

2、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是: 都是如此?

,是不是对一切交变电流

3、在我们经常遇到的问题中,那些地方应用有效值?那些地方应用最大值?那些地方应用平 均值?

三、电感、电容 1、试分析电感电容器对交变电流有阻碍作用的 原因?感抗与容抗与那些因素有关?有什么关 系?

2、扼流圈分为低频扼流圈 和高频扼流圈:那低频扼 流圈的作用是: 扼流圈的作用是: 。 e t1 t2

,高频

[典型例题]
Em 例 1:一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈 0 中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示,下列说法中正确的是:
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t3 t4 t

高中物理选修 3-2 A、t1 时刻通过线圈的磁通量为零;

导学案

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B、t2 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大; C、t3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大; D、每当 e 改变方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 例 2、 如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象, 此交变电 流的有效值: A、5 2 A C、3.5 2 A B、5A D、3.5A 4 2 0 -3 2 i/A 0.01 0.02 0.03 0.04 t

例 3:如图,矩形线圈面积为 s,匝数为 N,线圈电阻为 r,在磁感强度为 B 的匀强磁场中绕 ψ OO`轴以角速度ω 匀速转动,外电路电阻为 R。求: O a d ⑴、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式; ⑵、如果线圈从图示位置开始计时,写出电动势的瞬时表达式; ⑶、当线圈由图示位置转过 900 的过程中,电阻 R 上所产生的热量; ⑷、当线圈由图示位置转过 900 的过程中,通过电阻 R 的电荷量。 O` R b c B

[针对训练]
1、交流发电机在工作时电动势为 e= Emsinω t ,若将发电机的转速提高一倍,同时将电枢所 围面积减少一半,其它条件不变,则电动势为( )

A、e= Emsin(ω t/2) B、e= 2Emsin(ω t /2) C、e= Emsin2ω t D、e= Em/2sin2ω t

2、一电 热器接在 10v 的电源上,产生的热功率为 P,把它改接到另一正弦交变电路中,要使产
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导学案

2012.3

生的热功率为原来的一半, 如果忽略电阻值随温度的变化, 则该交变电流的电压的最大值为等 于( ) i/ 2A 3、如图是一个正弦交变电流的 i—t 图象,根据这一图象,该交流电的瞬 0 0.2 时值表达式为 A,它的有效值为 A。 2 4、如图所示,A、B、C 为三个相同的灯泡,a、b、c 为与之串联的三个元件, A、5v B、14v C、7.1v D、10v E1 为直流电源,E2 为交流电源。当开关 S 接“1”时,A、B 两灯均正常 S 1 2 发光,C 灯不亮。S 接“2”时,A 灯仍正常发光,B 灯变暗,C 灯正常 E E ~ 发光。由此可知,a 元件应是 b 元件应是 c 元件应1 2 是 。

0 . 4 a b c

0 t/S . 6 A B C

5、一个面积为 S 的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做 匀速转动,磁场方向与轴垂直,线圈中感应电动势 e 与时间 t 的关系如图所示,则磁感应强度 B= ,线圈平面与磁感线的夹角等于 ,在 t=T/12 时刻 。 10 0.1 0.2 0.3 0.4 t/s i/A

6、如图所示,表示一交流电的电流随时间的变化图象,其中电 流正值为正弦曲线的正半周,则该交流电的有效值为多少?

0 -10

7、如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数 N=100,线圈电阻 r=3 Ω ,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度 B=0.5T,电阻 R=311Ω , b 当线圈以 n=300r/min 的转速匀速转动时,求: ⑴、感应电动势的最大值; ⑵、 t=0 时刻, 线圈在图示位置, 写出此交变电流电动势的瞬时值表达式; ⑶、此电压表的示数是多少? O` V R a d O ψ c B

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导学案 ψ b c Φ Φm 0 -Φ m t
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[能力训练]
1、如图甲中所示,一矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的 轴匀速转动,线圈所围面积的磁通量Φ 随时间 t 变化的规律如图乙所 示,下列论述正确的是( ) d 甲 t
2

a B

A、t1 时刻线圈中感应电动势最大; B、t2 时刻导线 ad 的速度方向跟磁感线垂直; C、t3 时刻线圈平面与中性面重合; D、t4 、t5 时刻线圈中感应电流方向相同

t
3

t4 t5 乙

t/S

2、已知交变电流 i=Imsinω t,线圈从中性面开始转动,转动了多长时间,其瞬时值等于有效值 A、 2 π /ω B、π / 2ω C、π / 4ω D、π / 2ω

3、如图,[ 形金属导轨水平放置,导轨上跨接一金属棒 ab,与导轨构成闭合电路,并能在导 轨上自由滑动, 在导轨左侧与 ab 平行放置的导线 cd 中。通有如图所示的交变电流。规定电流方向自 c 向 d 为 正,则 ab 棒受到向左的安培力的时间是 A、0—t1 C、t2—t3 B、t1—t2 D、t3—t4 c a d b 0 i

t1 t2 t3 t4

t

4、在如图所示电路图中,L 为电感线圈,R 为灯泡,电流表内阻为零,电压表内阻无穷大, 交流电源的电压 u= 220 2 sin100π t V,若保持电压的有效值不变,只将电 源频率改为 100Hz,下列说法正确的是( A、电流表示数增大 C、灯泡变暗 ) ~U V A L

B、电压表示数增大 D、灯泡变亮

5、如图所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光 ,以下说法正 确的是( A、把电介质插入电容器,灯泡变亮; B、增大电容器两板间的距离,灯泡变亮; C、减少电容器两板间的正对面积,灯泡变暗; D、使交变电流频率减小,灯泡变暗 6、如图所示,有一闭合的正方形线圈,匝数 N=100,边长为 10cm,线圈 总电阻为 10Ω , 线圈绕 OO’轴在 B=0.5T 的匀强磁场中转动, 每分钟转 1500 转,则线圈平面从图示位置转过 30 度时,感应电动势 的值是 V。
25



O

O`

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导学案

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7、一交流电压的瞬时值表达式为 U=15 sin100π t ,将该交流电压加在一电阻上,产生的电功 率为 25W,那么这个电阻的阻值 Ω。

8、 有一交流电压的变化规律为 U=311 sin314t, 若将辉光电压是 220V 的氖管接上此交流电压, 则在 1s 内氖管发光的时间为多少?

9、一小型发电机内的矩形线圈在匀速磁场中以恒定的角速 度ω 绕垂直于磁场方向的固定轴转动, 线圈匝数 n=100, 穿 过每匝的磁通量Φ 随时间按正弦规律变化,如图所示,发 电机内阻 r=5.0Ω ,外电路电阻 R=95Ω 。已知感应电动势 的最大值 Em=nω Φ m。 其中Φ m 为穿过每匝线圈磁通量的最 大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读 数? 1.0 0 -1.0 1.57 3.14 t/10-2S Φ /*10-2Wb

10、 如图所示, 边长为 a=10cm 的正方形线圈 绕垂直于磁感线的 OO` 轴以 n=10r/s 的转速匀速转动,磁场的磁感应强度 B=0.1T,线圈的 匝数 N=100 匝,电阻 r=1Ω 。线圈两端分别接在两 个固定于 OO`轴 上且彼此绝缘的金属滑环上,外电路接有 R=9Ω 的电阻,并接有一 只理想交流电压表。求: ⑴、电压表的读数; ⑵、若从线圈通过中性面开始计时,转过 90 过程中, 通过电阻 R 的电荷量; ⑶、在 1min 内,作用在线圈上的外力所做 的功是多少?
0

b a

O ψ

c B d

O` V R

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高中物理选修 3-2 答案 典型例题:例 1、D

导学案

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例 2、B 例 3、⑴ Em=NBSω , ⑵ e=NBSω cosω t,

⑶ Q=π Rω N2B2S2/[4( R+r)] , ⑷ q=NBS/R 针对训练:1 C, 2 D, 3 i=2sin5π t , 、300 ,6 8.7A ,7 2 , 4 电阻、电感、电容器 ,5 EmT/2π s

⑴ 314v、⑵ e=314sin10π t 、⑶ 220v 3、AC 4、BC 5、ACD 6、39.3 7、4.5 ⑵、4.0v ⑶、120J 8 、0.5s

能力训练:1、BC 2、C 9、1.4A 10、 ⑴、4.0v

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高中物理选修 3-2

导学案

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§5.2 变压器 电能输送
[学习目标]
1、理解变压器的工作原理; 2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系; 3、知道输电线上的功率损失及减少功率损失的方法; 4、能解决高压送电的实际问题

[自主学习]
一、变压器 1、变压器的原理 是变压器的工作基础。由于互感现象,使得穿过原副线圈的 同。根据 E= 得 ,原、副线圈产生感应电动势 E 与匝数 n 成 I1 U1 n1 。 I2 n2 U2 R 相

2、理想变压器的变压、变 流规律和功率关系: ⑴、变压规律: ⑵、变流规律: ⑶、功率关系: 3、变压器有二个副线圈的情况 ⑴、电压与匝数间关系: ①、 ②、 ③、

I1

I2 n2 L1

⑵、电流与匝数间关系: ⑶、功率关系: 4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。 ~ n1

n3 I3

L2

二、电能的输送 1、电功率损失和电压损失 ⑴功率损失: 远距离输送电能, 由于输电线上的电流热效应, 电能转化为热能。 出现功率损失。 △P= 。 。

⑵、电压损失:远距离输送电能,线路中电阻 R 上消耗部分电压。△U= 2、减少功率损失和电压损失的方法: ⑴、 ⑵、
28

高中物理选修 3-2 3、高压输电网络及各物理量间关系: ⑴、远距离输电线路图: ⑵、常用分析公式: ①、输电电流:I2= ②、输电导线损失的电功率: P 损= ③、输电导线损失的电压: U 损= I1 Un 11 ~

导学案 I2 n2 U2 R U 3 n3

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n4 U 4

R

升压变压器

降压变压器

[典型例题]
例 1、如图所示为一理想变压器,原线圈的输入电压 U1=3300v,副线圈的输出电压 U2=220v, U1 绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为 U0=2v,则: ⑴、原、副线圈的匝数各是多少? ⑵、当 S 断开时,A2 的示数 I2=5A,那么 A1 的示数是多少? ⑶、当 S 闭合时,A2 的示数将如何变化?A1 的示数如何变化? 分析过程: U1 S A U2 A2 V

解答过程:

例 2、一座小型水电站,水以 3m/s 的速度流入水轮机,而以 1m/s 的速度流出。流出水位比流 入水位低 1.6m,水的流量 Q=1m3/s 如果水流能量的 75%供给发电机,20%用于水温升高。求: ⑴、水温升高多少: ⑵、若发电机效率为 80%,则发电机的输出功率多大? ⑶、发电机的输出电压为 240v,输电线路电阻为 50/3 欧姆,允许损失的电功率为 5%,用户 的需电压为 220v,则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少?画出远距 离输电过程示意图,[变压器为理想变压器,g 取 10m/s2 ,水的比热容为 4.2*103J.kg.0C] 分析过程:

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高中物理选修 3-2

导学案

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解题过程:

I1 U
1 ~

M

R S

n
1

n
2

L
1

L
2

N

[针对训练]
1、如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同灯泡 L1、L2,输电线上的等效 电阻为 R,开始时,开关 S 断开。当 S 接通时,以下说法中正确的是( ) A、副线圈两端 M、N 的输出电压减少。 B、副线圈输电线等效电阻 R 上的电压增大。 C、通过灯泡 L1 的电流减小。 D 、两线圈中的电流增大。 2、如图所示为一理想变压器的电路图,图中 S 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器 R 的滑片, U1 为加在原线圈两端的交变电压,I1 为原线圈中的电流,则下列说法中正确的是( A、若保持 U1 及 P 的位置不变,S 由 a 合到 b 时,I1 将增大; B、 若保持 U1 及 P 的位置不变, S 由 b 合到 a 时, R 消耗的功率将增大; C、若保持 U1 不变,S 接在 a 处,使 P 向上滑时,I1 将增大; D、 若保持 P 的位置不变,S 接在 a 处,使 U1 增大时,I1 将增大。 U
1



a b

s n
1

n
2

p

R

3、如图所示,以知 n1:n2=4:3 ,R2=100 欧姆,变压器没有功率损耗。在 原线圈加上交流电 U1=40sin100π t v 则 R2 上的发热功率是 ~ n R3=25Ω 时发热功率与 R2 相同,则流过原线圈的电流 I1 和流过 R3 的电流 I3 U1 1 之比为 。 W。若 n
2

R
2

n
3

R
3

4、发电厂发电机的输出电压为 U1。发电厂到学校的输电导线总电阻为 R,通过导线的电流为 I,学校得到的电压为 U2,则输电线上损耗的功率可表示为( A、U12/ R B、 (U1—U2)2/ R C、I2R ) D、I(U1—U2)

5、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,输电线电阻一定时,则在输电线上损耗的电功 率( )

A、和输送电线上的电压降的平方成反比; B、和输送电流的平方成反比;
30

高中物理选修 3-2 C、和输送电线上的电压降的平方成正比; D、和输送电流平方成正比。

导学案

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6、有条河流,流量 Q=2 m3/s,落差 h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为 50%,输出电 压为 240v,输电线总电阻为 R=30Ω ,允许损失功率为输出功率的 6%,为满足用户的需求, 则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220v,100w” 的电灯正常发光?(g 取 10m/s2) 解题过程:

[能力训练]
1、如图所示,一理想变压器的初、次级线圈的匝数比为 3:1,次级接三个相同的灯泡,均能 正常发光,今若在初级线圈接一相同的灯泡 L 后,三个灯泡 仍正常发光,则( ) a A、灯 L 也能正常发光; B、灯 L 比另外三个等都暗; C、灯 L 将会被烧坏; D、不能确定。 2、将输入电压为 220v,输出电压为 6v 的变压器,改装成输出电压为 30v 的变压器,副线圈 原来的匝数为 30 匝,原线圈的匝数不变,则 副线圈应增加的匝数为( A、 150 匝 B、144 匝 C、130 匝 D、120 匝 n2 L1 ) b L

3、如图所示,理想变压器原线圈的匝数为 1000 匝,两个副线圈的匝数分 别为 n2 =50 匝、n3=100 匝,L1 是“6v、2w”的小灯泡,L2 是“12v、4w” ~ U n1 的小灯泡,当 n1 接上交流电压时,L1、L2 都正常发光, 那么,原线圈中 1 的电流为( ) C、1/20A D、1/40A

n3

L2

A、1/60 A B、1/30A

4、如图所示,某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节,原线圈 两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其他条件不变的情况 ~ 下,为了使变压器输入功率增大,可使( )
31

n
1

n
2

R

高中物理选修 3-2 A、原线圈匝数 n1 增加; B、副线圈匝数 n2 增加; C、负载电阻 R 的阻值增大; D、负载电阻 R 的阻值减少

导学案

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5、在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交 变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一线圈,另一半通过中间的臂。已知线圈 1、2 的匝数之比为 n1:n2=2:1,在不接负载的情况下( A、当线圈 1 输入电压 220v 时,线圈 2 输出电压为 110v; 1 B、当线圈 1 输入电压 220v 时,线圈 2 输出电压为 55v; C、当线圈 2 输入电压 110v 时,线圈 1 输出电压为 220v; D、当线圈 2 输入电压 110v 时,线圈 1 输出电压为 110v 6、如图理想变压器的输入电压一定,每个副线圈匝数分别为 n2、n3 ,当把一电热器接在 a、b 间,让 c、d 空载时,安培表的示数为 I1;当把同一电热器接在 c、d 间让 a、b 空载时,安培 表的示数为 I2,则 I:I`的值为( A、 (n2/n3) B、 (n3/n2) C、n2/n3 D、n3/n2 7、某用电器要离供电电源 L,线路上的电流为 I,若要求线路上的电压降不超过 U,以知输电 导线的电阻率为ρ ,那么,该输电导线的横截面积最小值为( A、ρ L/U B、2ρ LI/U C、U/ρ LI D、2UI/ρ L )
2

) 2

) n ~U n
1 1 2

a b c d

2

n
3`

A

8、发电机端电压为 220v,输送功率 110kw。若要保证用户至少获得 100kw 电功率,则输电导 线电阻不得大于 大于 Ω。 F B n U
2 2

Ω ;若用以升压变压器升压到 5500v 后进行输电,则导线电阻不得

9、如图所示,理想变压器 B 的原线圈跟副线圈的匝数比 n1:n2=2:1, 交流电源电压 U1=220v,F 为熔断电流 I0=1.0A 的保险丝,负载为一可变 电阻。 (1) 、当电阻 R=100Ω 时,保险丝能否被熔断?

~U n
1 1

R

(2) 、要使保险丝不被熔断,电阻 R 的阻值最小值为多少?变压器输出的电功率不能超过多 少?
32

高中物理选修 3-2

导学案

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10、一台发电机输出的电功率为 100kw,输出电压为 250v,先欲向远处输电,若输电线总电 阻为 8Ω ,要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的 5%,要向用户输送 200v 电 压,求: (1) 、试画出这次输电线路的示意图; (2) 、输电所需升压变压器和降压变压器的 原副线圈的匝数之比分别是多少? (3) 、用户得到的电功率是多少?

答案 针对训练: 1、BCD 2、AD 3、4.5W,3:4 4、BCD 5、CD

能力训练: 1、A 2、D 3、 D 4、BD 5、BD 6、A 7、B 8、0.04,25

9、不能,55 欧姆,220 瓦 10、 (1) 、
I1 n1 I2 n2 U2 R U 3 n3 n4 U 4 R

(2) 、n1:n2=1/16 ,n3:n4=190/11 (3)、P 用=95KW

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导学案

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§6.1
【学习目标】
1、 知道什么是传感器 2、 了解传感器的常 用元件的特征

传感器及其工作原理

【自主学习】
一、传感器: 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等____ _量, 并能把它们按照一定的规律转换为电压、 电流等____量, 或转换为电路的通断。 把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 传感器一般由敏感元件和输出部分组成, 通过敏感元件获取外界信息并转换____ 信号,通过输出部分输出,然 后经控制器分析处理。 常见的传感器有:_____、_____、_____、_____、力传感器、 气敏传感器、超声波传感器、磁敏传 感器等。 二、常见传感器元件: 1、 光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好; 随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敏电阻能够把_ ____这个光学 量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。 2、金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而____,用金属丝 可以制作____传感器, 称为_____。 它能用把____这个热学量转换为____这 个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而____或____。与热敏电阻相比, 金属热电阻的_____好,测温范围___,但____较差。 3、电容式位移传感器能够把物体的____这个力学量转换为___这个电学量。 4、霍尔元件能够把______这个磁学量转换为电压这个电学量

【典型例题】
例一、 如图所示,将万用表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与一热敏电阻 Rt 的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往 Rt 上擦一些酒精,表针将向____(填“左”或“右”)移动; 若用吹风机将热风吹向电阻,表针将向____(填“左”或 “右”)移动。 例二、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测
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高中物理选修 3-2

导学案

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压力 F 作用于可动膜片电极时,可使膜片产生形变,引 起电容的变化,将电容器、灵敏电流 计和电源串联成闭合电路,那么( )

A、 当 F 向上压膜片电极时,电容将减小 B、 当 F 向上压膜片电极时,电容将增大 C、 若电流计有示数,则压力 F 发生变化 D、 若电流计有示数,则压力 F 不发生变化 例三、如图所示,有电流 I 流过长方体金属块,金属块宽度为 d,高为 b,有一磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直 于纸面向里,金属块单位体积内的自由电子数为 n,试问金属块上、下表面 哪面电势高?电势差是多少?(此题描述的是著名的霍尔效应现象)

【针对训练】
1、简单的说,光敏电阻就是一个简单的_____传感器,热敏电阻就是一个简单的___ __传感器。 2、 为解决楼道的照明, 在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。 当楼道内有走

动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为____传感器,它输入的是_ ___信号,经传感器转换后,输出的是____信号。 3、 如图所示,是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电 液体中,导线芯和导电液构成电容品的两极,把这两极接入外电路中的电流变化说明电容 值增大时,则导电液体的深度 h 变化为( A、h 增大 C、h 不变 B、h 减小 D、无法确定 ) )

4、 如图所示,R1 为定值电阻,R2 为热敏电阻,L 为小灯泡,当温度降低时( A、 R1 两端的电压增大 B、 电流表的示数增大 C、 小灯泡的亮度变强 D、 小灯泡的亮度变弱

5、 如图所示,为一种测定角度的传感器,当彼此绝缘的金属板构成的 动片与定片之间的角度
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高中物理选修 3-2

导学案

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? 发生变化时,试分析传感器是如何将它的这种变化转化为电学量的。

【能力训练】
1、关于光敏电阻,下列说法正确的是( A、 )

光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

B、 硫化镉是一种半导体材料,无光照射时,载流子极少,导电性能不好 C、 硫化镉是一种半导体材料,无光照射时,载流子较少,导电性能良好 D、 半导体材料的硫化镉,随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好 )

2、霍尔元件能转换哪两个量( A、

把温度这个热学量转换 为电阻这个电学量

B、 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 C、 把力转换为电压这个电学量 D、 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

3、 如图所示是测定位移的电容式传感器, 其工作原理是哪个量的变化, 造成其电容的变化 ( ) A、电介质进入极板的长度 B、两极板间距 C、两极板正对面积 D、极板所带电量 4、如图所示,R1、R2为定值电阻,L是小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时, A、电压 表的示数增大 B、R2中电流减小 C、小灯泡的功率增大 D、电路的路端电压增大 5、如图所示,R3是光敏电阻,当开关S闭合后在没有光照射时,a、b 两点等电势,当用光 照射电阻R3时,则( )

A、R3的电阻变小,a 点 电势高于 b 点电势 B、R3的电阻变小,a 点电势低于 b 点电势 C、R3的电阻变小,a 点电势等于 b 点电势 D、R3的电阻变大,a 点电势低于 b 点电势
36

高中物理选修 3-2

导学案 )

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6、有一电学元件,温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是( A、金属导体 B、绝缘体 C、半导体 D、超导体

7、如图是观察电阻值随温度变化情况示意图。现把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的 读数变化情况正确的是( )

A、 如果 R 为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显 B、 如果 R 为金属热电阻,读数变小,且变化不明显 C、 如果 R 为热敏电阻(用半导体材料制作) ,读数变化非常明显 D、 如果 R 为热敏电阻(用半导体材料制作 ) ,读数变化不明显 8、图是霍尔元件的工作原理示意图,用 d 表示薄片的厚度,k 为 霍尔系数,对于一个霍尔元件 d、k 为定值,如果保持 I 恒定,则可以验证 UH 随 B 的变化情 况。以下说法中正确的是( )

A、 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,UH 将变大 B、 在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 C、 在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 D、 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,UH 将发生变化 9、如图所示宽度为 d,厚度为 h 的金属板放在垂直于它的磁感应 强度为 B 的匀强磁场中,当有电流 I 通过金属板时,在金属板上侧 面 A 和下侧面间产生电势差, 这种现象叫霍尔效应, 若金属板内自 由电子密度为 n,则产生的电势差 U=_____

参考答案
典型例 题: 例1、 分析:若往 Rt 上擦一些酒精,由于酒精蒸发吸热,热敏电阻 Rt 温度降低,电阻值增

大,所以电流减小,指针应向左偏;用吹风机将热风吹向电阻,电阻 Rt 温度升高,电阻值 减小,电流增大,指针向右偏。_左_ _右__
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导学案

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例 2、分析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电 阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化。 答案:AC

例 3、分析:当 F 向上压膜片电极时,电容器的电容将增大,电流计有示数,则压力 F 发生了 变化。 答案:BC

例 4、解:因为自由电荷为电子,故由左手定则可判断电子向上偏,则上表面聚集负电荷,下 表面带多余的正电荷,故下表面电势高,设其稳定电压为 U。 当运动电荷所受电场力与洛伦兹力平衡时,即 q 又因为导体中的电流 I=neSv=nev· bd 故 U=

U =QvB b

BI ned BI ned

答案:下表面电势高 电势差为 针对训练: 1、 光电 热电 2、 声控 声音 电 3、 A 4、C

5、角度增大,正对面积减小,电容器电容变小 能力训练:1、ABD 2、B 3、A 4、ABC 9、 5、A 6、C 7、C 8、ABD

BI ned

38


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