【精品】高二物理学习_探究_诊断选修3-2(理科)

1、第四章电磁感应i学习目标学习内容知识与技能过程与方法情感态度 与价值观划时代的发现了解电生磁和磁生电的物理 史。知道电磁感应、感应电流的 定义领悟科学探究屮提出问题、观 察实验、分析论证、归纳总结 等要素在研究物理问题时的 重要性1领会科 学家对自 然现象、 自然规律 的某些猜 想在科学 发现中的 重要性。2. 以科学 家不怕火 败、勇敢 面对挫折 的坚强意 志激励自 己。3. 了解法 拉第探索 科学的方 法，学习 他执著的 科学探究 精神。4. 自感是 电磁感应 现彖的特 例，使学 生初步形 成特殊现 象中有它 的艸遍规 律，而普 遍规律中 包含了特 殊现象的 辩证唯物 主义观点探究电磁感应

2、 的产生条件知道产牛感应电流的条件。 会使用线圈以及常见磁铁完 成简单的实验学会通过捉出问题、实验观 察、记录结果、分析论证得出 结论的科学探究方法楞次定律拿握楞次定律的内容。 会用楞次定律判断感应电流 的方向。会川右手定则判断感应电流 的方向通过探究感应电流方向与原 磁场磁通量变化的关系，体会 实验、观察、分析、归纳得出 规律的过程。法拉笫电磁感 应定律知道感应电动势的定义。 知道磁通量、磁通量的变化 量、磁通量的变化率的含义， 并能区别它们。理解法拉第电磁感应定律内 容、数学表达式。理解e=blv気0,并会用eblvsi n &解决问题知道感生 电场，会用楞次定通过推导导线切割磁感

3、线时 的感应电动势公式e=blv, 体会设置物理情景进行理论 探究的过程感生与动生律判断感牛电场的方向。 知道感牛电动势和动牛电动 势及其区别与联系通过同学们z间的讨论、研 究，增强对两种电动势的认知 深度，同时提高学习物理的兴 趣互感和自感知道什么是"感现象和h感 现象。知道自感系数是表示线圈本 身特征的物理量，知道它的 单位及其人小的决定因素通过对两个自感实验的观察 和讨论，培养学生的观察能通 过自感现彖的利弊学习，力和 分析推理能力。培养学生客观 全而认识问题的能力互感和口感知道自感现象的利与弊及对 它们的利用和防止。能够应有电磁感应知识分析 通电、断电自感现象的原因 及磁场的

4、能量转化问题涡流知道涡流现象。 了解电磁阻尼。 了解电磁驱动理解涡电流的产生过程，体会分析与综合的方法ii探究实践一、本章知识结构1电磁感应现象的发现 感应电流的产生条件 感应电流的方向判断电磁感应，分类感应电动势寸产生原因电磁感应现象的特例互感自感i大小二、本章重点、难点分析1. 区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率(1) 磁通量©是表示穿过磁场中某个而的磁感线的条数。o=bs,此式适川于匀 强磁场，其中s是与磁场垂直的有效而积。(2) 磁通量的变化量、:a 0 =002,表示穿过某一而积的磁通量变化的多少。 a 0可能是b发生变化而引起，也可能是s发生变化而引起，还有可能是

5、b和s 同时变化而引起。(3) 磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢。ar2. 产生感应电流、感应电动势的条件只要穿过也含也辱0勺磷迪學歩牛娶侈，闭合电路中就有电流产牛。rh于磁通量®=bs, 磁通量变化可在两种情况下发牛：电路中一部分导体在磁场里做切割磁感线的相对运动。 穿过闭合电路的磁场随时间发生变化或闭合电路的而积、位置发生变化。无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路屮就有感应电动势。产 生感应电动势的那部分导体相当于电源。电磁感应现象的实质是产牛感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则无感应电流。3.感应电流方向的判断通常有两种方法右手定则楞次定

6、律研究对象闭合电路的一部分整个闭合冋路适用范围只用于一段导体在磁场中做切割 磁感线运动的情况由磁通量变化引起感应电流的各种情况一般程序伸开右手，使拇指与其余四指垂 直，并口都跟手掌在同一平面内， 让磁感线从手心进入，拇指指向 导体运动的方向，这吋四指所指 方向就是感应电流方向明确所研究闭合电路所田而积中原磁场 有、无及方向。分析穿过闭合电路小原磁 场的磁通量是增加还是减少。由楞次定律 判定感应电流的磁场方向。利用安培定则， 判定感应电流的方向备注右手定则可看作楞次定律的特殊应用。对于导体做切割磁感线运动而产牛 感应电流的问题，用右手定则较为方便，使磁感线穿入手心(若磁感线或导 线为曲线时，可取

7、其切线方向)，但当磁感线与导体平行时不会产生感应电 流。若导体不动，冋路中的磁通量变化，应用楞次定律判断感应电流方向， 而不能用右手定则4. 对楞次定律的理解（1）掌握楞次定律的关键是理解“阻碍”的含义，“阻碍”既不是“阻止”，也不等于“反 向”。对理解为当原磁场磁通量增加时，感应电流产牛的磁场与原磁场方向相反（阻碍磁通量 增加）；当原磁场的磁通量减少时，感应电流产牛的磁场与原磁场方向相同（阻碍磁通量减 少）。（2）要分清产生感应电流的“原磁场”和感应电流的磁场。“原磁场”指因为它的变化引 起感应电流的那个磁场；感应电流的磁场指的是感应电流产生的磁场。例1如图所示，矩形线圈abed由竖宜方向下

8、落后进入匀强磁场，判断线框进入磁场 和出磁场时线框中感应电流的方向。分析：进入磁场时"边切割磁感线，用右手定则判断出，其感应电流由°到b,线框 中电流为逆时针方向，线框出磁场时cd边切割磁感线，由右手定则得到其中感应电流由d 到c,此时线框中有顺时针方向电流。例2如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁s极向下以初速度心沿过导体环恻心的竖 直线下落过程，从上向下看，导体环中的感应电流方向如何?分析：从“阻碍磁通量变化”来看，当条形磁铁的中心恰好位于线圈m所在的水平面 时，磁铁内部向上的磁感线都穿过了线圈，而磁铁外部向下穿过线圈的磁通量最少，所以此 时刻穿过线圈m的磁通量最大。因此

9、全过程中原磁场方向向上，先增后减，感应电流磁场 方向先下后上，感应电流先顺时针后逆时针。从“阻碍相对运动”来看，线圈对磁铁应该是 先排斥（靠近阶段）后吸引（远离阶段），把条形磁铁等效为螺线管，该螺线管中的电流是从上 向下看逆时针方向的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，感应电流方向应该 是先顺时针后逆时针的，与前一种方法的结论相同。例3如图所示，当s闭合与断开的瞬间，判断0线圈中感应电流的方向。分析：在s闭合前，p中无电流，q中无磁场；当s闭合的瞬间q中要增加向下的磁场,则感应电流产生的磁场m 向上。由安培定则得到感应电流厂 由。线圈的上端经线圈流向 下端；检流计中电流由下向上。之后

10、当s断开的瞬间0中磁通量要减小，则感应电流产生 的磁场向下，由安培定则得到感应电流由q线圈下端经线圈流向上端。检流计中电流由上 向下。应用楞次定律是基本的判断方法，右手定则是在此基础上得出的，对于同一个问题有时 用两种方法都可以很容易地判断出感应电流的方向。5. 感应电动势(1)e= 是法拉第电磁感应定律的原始表达式，而e=blvo是由e = 在一arar定条件下推导出来的，在处理某些电磁感应问题时不能随意使用，它们的主耍区别与联系是:研究对象物理意义适用条件l 泌e =ar闭合冋路求得的是/时间内 的平均感应电动势e=blv sine磁场中运动的一部分 导体求得的是瞬时电动势一般适用于匀强电

11、场，导 体各部分切割磁感线速度 相同的情况(2) 电磁感应现象屮产生感应电动势的那部分导体相当于电路的电源，如果它有电阻则 相当于内阻。无论该电路是否闭合(若不闭合可设想闭合)，都能判定出感应电流方向。产生 感应电动势的这部分电路中，电流是山电势低端流向电势高端，这部分电路两端的电圧和当 于路端电压。(3) 当电路不闭合时，不形成感应电流，但产牛感应电动势。例4如图垂直纸而向里匀强磁场的磁感应强度为3, ”导体长为厶电阻为厂，当它在 导轨上以速度卩向右滑动时，不计导轨的电阻，求：方两端的电势差。ax xx x ix xxv xx xx xb分析：感应电动势为：e=blv外电路电阻为：r=电路中

12、总电流为:er'r?r、+r°a、b两端电压为:eg+rjr、r° + r(/?| + rj导体ab为内电路，根据右手定则电流由b流向a,则a相当于电源的正极，b相当于电 源的负极。例5匀强磁场磁感应强度b = 0. 2 t,磁场宽度厶=3m, 止方形金屈框边长/= im,每边电阻r=(). 2q,金属框以v=l()m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线 方向垂直，如图所示，求：(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的1-1图像。 画出ab两端电压的ut图彖。分析：线框进入磁场区时e、=blv=2y,2.5a方向沿逆时针，如图甲实线所示，感

13、应电流持续的时间儿=(=0. isv线框在磁场中运动时：e2=0, z2=o 无电流的持续时间：人=上l = 0.25sv 10f线框穿出磁场区时：e,=blv=2v,，3=# = 2.5a此电流的方向为顺时针，如图甲虚线"cd所示，规定电流方向逆时针为正，得/一/图 线如图乙所示。(2)线框进入磁场区ab两端电压ui=ir=2. 5x0. 2 = 0. 5v线框在磁场中运动时；a、两端电压等于感应电动势u2=blv=2v线框出磁场时”两端电压：u3=ei2r=.5v 由此得ut图象如图丙所示。2u/n说明：将线框的运动过程分为三个阶段，第一阶段为外电路，第二阶段”相当于开 路时的电

14、源，第三阶段肋是接上外电路的电源。6. 自感现象(1) 自感现象是电磁感应的一种特殊情况。自感现象屮自感电动势总阻碍导体屮电流的 变化。由丁灯泡、导线的口感系数很小，一般可以忽略它们的口感现彖。通常只以电路中的 线圈为研究对象，自感现象将阻碍线圈中的电流的变化。(2) 常见口感现彖久通电自感现象现象：如图所示，接通电路吋，跟变阻器r串联的灯泡虫立刻正常发光，而跟有恢 芯的线圈l串联的灯泡儿却逐渐亮起来。原因：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈厶的磁通量也随着增加，线 圈中产牛感应电动势，感应电动势阻碍线圈中电流的增大，所以通过灯泡凡的电流只能逐 渐增人，灯泡令只能逐渐亮起來。b. 断

15、电自感现象现象:如图所示,接通电路，待灯泡4正常发光,断开电路,这时可以看出，灯泡力 要过一会儿才逐渐熄灭。原因：由于电路断开的瞬i'可，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快 减少，因而在线圈中产生感应电动势，虽然这吋电源已经断开，但线圈厶和灯泡a组成闭 合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。7. 产生电磁感应的运动导体的受力特点和运动特点电磁感应现象中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作川，影响导体的运动 情况。山于这类问题物理过程比较复杂，状态变化过程中变量比较多，解题的关键是要抓住 动态变化过程中“变”的特点和规律，从而确定状态变化过程屮的

16、临界点。例6如图所示，水平放置的光滑平行导轨mn、pq。放有长为/、电阻为/?、质量为 加的金属林”。导轨左端接内阻不计电动势为£的电源形成回路，整个装置放在竖直向上 的匀强磁场中，磁感应强度为b。导轨电阻不计口足够长。当刚闭合电键吋，棒“因电而动，其受安培力f = blah -,方向向右，此时“具有最大加速度仏=如£。然而，ab af r" mr一旦产生速度，则因动而电，立即产生感应电动势，而感应电动势与电池的电动势反接，乂 导致电流减小，使安培力减小，故加速度减小，因此”导体做的是加速度减小的加速运动。f当安培力f=0时，（巾速度将达最大值，故ab最终为匀速运

17、动，此时速度最大vm= o例7如图所示，竖直放置的u形导轨宽为l,上端串有电阻r（其余导体部分的电阻 都忽略不计）。磁感应强度为b的匀强磁场方向乖直于纸而向外。金属棒ab的质量为m, 与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后肋保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度解：释放瞬i'可“只受重力，开始向下加速运动。随着速度的增人，感应电动势e、感 应电流/、安培力f都随之增人，加速度随之减小。当f增人到f=mg时，加速度变为零, 这时ab达到最大速度。由尸=mgr8. 电磁感应中的能量转化电磁感应现象的实质是不同形式能量转化的过程。安培力做止功的过程是电能转化为英 他形式能量的过程，安培力做多

18、少正功，就有多少电能转化为其他形式能量。安培力做负功 的过程是其他形式能量转化为电能的过程，克服安培力做多少功，就有多少其他形式能量转 化为电能。用能量转化和守恒的观点解决电磁感应问题，只盂耍从全过程考虑，不涉及电流 产生过程的具体的细节，可以使计算方便，解题简便。例8如图所示，一导轨pmn0,水平固定在一竖直向下的匀强磁场中，轨上跨放一根 质量为刃的金属棒"，导轨的mn边和金属棒肋平行，它们的电阻分别是和厂，导轨的 其余部分的电阻不计。若沿着mp方向作用在金属棒上一个水平冲量，使棒“在很短时i'可 内由静止得到速度心，设导轨足够长。求金属棒在运动过程中产生的热量。解：金属棒

19、"在冲量作川卞获得速度必，相应的动能ek =诟"切割磁感线运动，产牛感应电流受到磁场力f作用做减速运动，直到速度减为零停 止下來，在这个过程中，ab棒的动能转化为电能，最终转化成导轨与ab棒产生的焦耳热 21 和满足 q + q2=ek因导轨电阻r和ab棒电阻厂是串联关系，则q/q2=r/r山以上各式可解得，金属棒上产生的热量mvr2(/? + 三、拓展与实践一*虫1. 如图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图。其中外圈4是通高频交流电 的线圈，b是自行车零件，。是待焊接口。焊接时接口两端接触在一起。当4屮通有交流电 时，中会产牛感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来。

20、(1) 试分析说明，焊接的快慢与交流电的频率有什么关系？(2) 试解释说明，为什么焊接过程中，接口。处被熔化而零件的其他部分并不很热？2. 家庭用电线路有一个总开关，闭合或打开这个开关时，会伴有电火花发生。请你用 学过的电学知识解释这个现象。3. 要产生电火花需要很高的电压，但像电池这种低电压的电源，可以用如下简单方法 产生高电压，足够产牛电火花。如图，把一根长2米左右的导线绕在锂刀上。将电池放在锂 刀上，止极接触锂刀。导线的一端接触电池的负极，手持导线的另一端在锂刀上扫来扫去, 就会产生较多的电火花，这是为什么？4. 一些玩具电震器，例如伪装的打火机，一按就使人麻木。伪装的糖果盒，-掀盖就

21、使人受到电震的刺激。其中仅用一个1.5伏的电池，为什么能输出这么高的电压呢?玩具电 震器的构造如图所示。在一条软铁棒m上，绕了数十匝的漆包线圈a。线圈的一端接钢片d, 钢片d的一端固定，另一端镶着一小块软铁c,软铁c正对铁棒的一端。线圈的另一端接 有1.5伏的电池、开关、再连接一个接触片e, e与c作弹性接触.在线圈az上，再绕了 数百匝细的漆包线b, b的两端f和g则分別连接到人的两只手指会接触的金属部分。请你想-想它的工作原理。5. 电风扇的“快慢挡”是利用电阻达到目的的吗？如果是这样，一定会产牛大量的热，不但浪费电能，并且十分危险。它究竟用什么方法 调节快慢的呢?实际上电风扇快慢挡是靠电

22、磁感应丿京理进行控制的。机构的外形和它的构造 如图。铁心上绕有四组线圈。各纟ii线圈的两端分别接在12、23、34、45接线柱上。中央旋 柄沿顺吋针拨动，接入电路的线圈的匝数就会成倍增加。请你分析一下它的工作情况。6. 现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证午轮在制动时不是完全刹死滑行，而是 让车轮仍有一定的滚动。经研究这种方法可以更有效地制动。它有一个自动检测车速的装置, 其原理如图所示。恢制齿轮p与车轮同步转动。右边有一个绕有线圈的磁体。m是一个电 流检测器。当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流。这是由丁齿靠近线圈时被磁化，使磁 通量增强，齿离廿线圈时磁通量减弱，磁通量变化时线圈中产牛了感

23、应电流。将这个电流经 放大后去控制制动机构，可以有效地防止车轮被制动抱死。试判断当齿。经过虚线位置过程 中，m中感应电流的有无及方向是怎样变化的。刃两做一做选如下元件：口光灯镇流器一只，干电池（口的两节或新的一节），无绝缘柄的简易开关 （可川两根金属丝代替）、断点接线柱a、b（可川螺丝釘替代）。将上述元件川导线按图所示 的电路接好。实验吋两人（或多人）-组，学生甲两手分别触摸简易开关s的两端c、d,学 牛乙触摸接线柱4、b。当甲闭合开关s再断开瞬间，两人同时有被电击发麻的感觉。做做 看，伤能判断a、b哪点电势高吗?a、b间的电势差与哪些因素有关？读一读从第一条铁路诞生至今，磁悬浮高速列车可以说

24、是有轨交通技术中第一次根本性的革 新。特别我国上海开通磁悬浮列车运行以來，有关磁悬浮列车的电磁学原理、主要构造、特 点和现状，中、外科学家在这一领域的研究成果及差距，h前存在的问题及遇到的闲难等引 起了人们的广泛关注。如果你对这一问题感兴趣的话，可以通过报纸、杂志、互联网、专家 的科普报告等渠道搜集这方而的信息。就一个或几个问题，经过自己的研究整理，做成知识 介绍、小论文、研究性学习成果等，以板报、广播、论文答辩的形式加以介绍。m诊断反馈第一节划时代的发现第二节探究电磁感应的产生条件1. 关于产生感应电流的条件，下述说法止确的是（）a. 位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流b. 闭合线圈和

25、磁场发生相对运动，一定能产生感应电流c. 闭合线圈做切割磁感线运动一定能产生感应电流d. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流2. 如图所示装置中，在下列各种情况下，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈a中产主 感应电流的是（）s ra. 开关s接通的瞬间b. 开关s接通厉，电路中有稳定电流时c. 开关s接通后，移动滑动变阻器的滑动触头的过程中d. 开关s断开的瞬间3. 如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平而内，两者有共同 中心轴线00。关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是（）.1l,o11ofa. 当磁铁向纸面外平移时，线圈屮不产生感应电流b.

26、当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流c. 磁铁在线圈平面内顺时针转动时，线圈中产生感应电流d. 当磁铁n极向纸外、s极向纸内绕00'轴转动吋，线圈中产生感应电流4. 线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：a向右平动，b向下平动，c绕轴转动（加边向外）,d从纸面向纸外作平动,e向上平动（e线圈有个缺口）,线圈中有感应电流的是（填代号）5. 如图所示，圆线圈的轴线上有一通电直导线（电流不变）与线圈所在平而垂直，当线圈向 右平动时，感应电流产生（填“生仔”或“无”，下同）；当线圈向下运动时，感应电流产生；当线圈绕任意直径转动时，感应电流产生。如杲通电直导线不在线圈内而在线圈外，且线圈轴

27、线仍通电直导线垂直，则当线圈向右平动时，感应电流产牛；当线圈向下平动时，感应电流产牛；当线圈绕直径转动时，感应电流产生。（直径ab与通电直导线和线圈中轴线在同一平而内）6. 如图所示，匀强磁场区域宽度为l,现有一边长为d（d>厶）的矩形金属框以恒定速度p向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的吋间共有ox :x；x：x：厶>1第三节楞次定律1. 线框在如图所示的磁场中做各种运动，运动到图上所示的位置时，其中有感应电流产生叫-:b0 ,拉出磁铁从较远处向右靠触头向右移动电流触小时的是_图，在图中标出电流方向。x x x x1 x x冈xx x x x人-a'111x x xbx

28、 .b.11町abcd2.刚出下图中"导线（或°、b环）中感应电流的方向。3. 根据楞次定律知感应电流的磁场一定是（）a. 阻碍引起感应电流的磁通量b.与引起感应电流的磁场反向c. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化d.与引起感应电流的磁场同向4. 如图所示，通电导线旁边同一平而有矩形线圈abed.贝叽）a. 若线圈向右平动，其屮感应电流方向是abcdcib. 若线圈竖直向下平动，尢感应电流产生c. 当线圈以血边为轴转动时，其中感应电流方向是川兀勿d. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是"cdo5. 在两条平行导线中通以人小相等的同向电流，如图所示。在两根导线中间

29、跟导线在同一 平面内放一个矩形线框。线框在两导线间从左向右匀速运动过程中，产牛的感应电流的 方向为（）a. 顺时针方向b. 逆时针方向c. 先顺时针方向后逆时针方向d. 先逆吋针方向后顺吋针方向6. 如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点, 现用外力作用在上述四点，将线圈拉成止方形。设线圈导线不对伸长，且线圈仍处于原 先所在的平血内，则在线圈发主形变的过程中（）a. 线圈中将产生沿d加da方向的感应电流b. 线圈中将产生沿加方向的感应电流c. 线圈中产生感应电流的方向先是。加da, jnm adebad. 线圈中无感应电流产牛7. 如图所示，一平面线圈

30、用细杆悬丁点，开始时细杆处丁水平位置，释放后让它在如图 所示的匀强磁场中运动。知线圈平而始终与纸而垂直，当线圈第一次通过位置工和位 置ii吋，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（）a. 逆时针方向,逆时针方向b. 逆时针方向，顺时针方向c顺吋针方向，顺吋针方向d. 顺吋针方向，逆吋针方向8. 如图所示，线圈a与电源、开关相连。线圈3与电阻连接成闭合电路。电键闭合、断 开的瞬间，关于通过电阻r的电流方向判断止确的是（）ra. 电键闭合瞬间，电流方向"到方b. 电键闭合瞬间，电流方向方到。c. 电键断开瞬间，电流方向d到d. 电键断开瞬间，电流方向b到a9. 如图所示，mn是一

31、根固定的通电长直导线，电流方向如图所示，今将一金属线框abed放在导线上，止线框的位置偏向导线左边，导线与线框彼此绝缘。当导线中的电流突然 增大吋，则线框整体受力方向为（）a. 由d指向ab. 由a指向dc. rhm指向ndrtlw指向m10. 以下是能产生电磁感应现象的实验。（1）试连接电路，并思考如何才能产生电磁感应现 象；（2）若检流计的电流从右接线柱进入时，指针向右偏，冋答下列问题。如何才能产生如表屮所示电流?若线圈的缠绕方向为如何才能产牛如表中所示的电流?若a线圈缠绕方向为谢，b线圈为爭，如何才能产牛如表中所示的电流?单元练习1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个

32、磁极的粒子磁单极子。 如图所示，如果有一个磁单极子（单n极）从。点开始运动穿过线圈后从方点飞过。那么 （）a. 线圈屮感应电流的方向是沿pmq方向b. 线圈中感应电流的方向是沿qmp方向c. 线圈中感应电流的方向先是沿qmp方向，然后是pm0方向d. 线圈中感应电流的方向先是沿pm0方向，然后是qmp方向2.2.如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两 环的运动情况是（）a. 同时向左运动，间距增大b. 同时向左运动，间距不变c. 同时向左运动，i'可距变小d. 同时向右运动，间距增大3.3.如图所示，固定于水平而上的光滑平行导电轨道4b、cd上放着

33、两根细金属棒"、cd ° 当一条形磁恢自上而下竖直穿过闭合电路时，两金属棒川入cd将如何运动?磁铁的加速 度仍为g吗？如图所示，金属矩形线框c巾cd用细线悬挂在蹄形磁铁中央，磁铁可绕00轴转动（从 上向下看是逆时针转动），则当磁铁转动时，从上往下看，线框abed的运动情况是（）a. 顺吋针转动b. 逆吋针转动c. 向外平动d. 向里平动5. 如图所示，细线的一端悬于0点，另一端系一铜环，在0点正下方有一个具有理想边界 的磁场，铜环开始时，山a点静止释放，向右摆至最高点b,不考虑空气阻力，则下列 说法正确的是（）a. 4、b两点在同一水平线上ba点高于b点ca点低于b点d.

34、铜环将做等幅摆动6. 如图所示，金属球（铜球）下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于 小球的运动情况是（不计空气阻力）（）a. 做等幅振动b.做阻尼振动c. 振幅不断增人d.无法判定第四节 法拉第电磁感应定律1. 法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路屮感应电动势的大小（）a. 跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比b. 跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比c. 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比d. 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2. 有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0. 02wb均匀增加到0. 09wb,贝1践圈中的感应电动势为o如果线圈电阻

35、是100,把它跟一个电阻为990g的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流为o3. 如图所示，长度l=0. 4m,电阻rab=0. 1q的导体“沿光滑导线框向右做匀速运动。运动速度卩=5m/so线框屮接有r=0, 4q的电阻。整个空间有磁感应强度b = 01t的匀 强磁场，磁场方向垂直于线框平面。其余电阻不计。电路abed中相当于电源的部分是 ; 相当于电源的正极。导线"所受安培力大小尸=,电阻上消耗 的功率。x x x xnrrxxl_j< x艾 x bx x4. 如图所示，平行金属导轨间距为丛一端跨接一个阻值为r的电阻。匀强磁场磁感应强度为b,方向垂直轨道所在平面。一根

36、长直金属棒与轨道成60°如放置。当金属棒的恒定速度沿金属轨道滑行时，电阻中的电流人小为，方向为（不计轨道与棒的电阻）。5. 如图所示，一个由导轨制成的矩形线框，以恒定速度一运动，从无场区进入匀强磁场区, 然后出来若取反吋针方向为电流的正方向，那么在图a、b、c、d所示的图像中，能正 确反映出回路中感应电流随时间变化的是（）njd_la !xx ；xx :ix x i6. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将-水平放置的金属棒ob以水平速度巾抛出， 设整个过程中棒与水平血平行，且空气阻力不计。则在金属棒运动的过程中产牛的感应 电动势的大小变化情况是（）ba. 越來越大b. 越来越小c.

37、 保持不变d. 无法判断7. 如图甲所示,一个500匝的线圈的两端跟r=99g的电阻相连,置于竖直向下的匀强磁 场屮，线圈的横截而积是20cm2,电阻为1g,磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图 乙所示，求磁场变化过程中通过电阻r的电流为多大？b/l8. 如图所示，在一磁感应强度b = 0. 5t的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置看两根相 距为h = 0. im的平行金属导轨mn和p0导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点n、 q z间连接一阻值为r=0. 3。的电阻。导轨上跨放着一根长为l=0. 2m,每米长电阻r() =2. 0q的金属棒肪，金属棒与导轨垂直放置，交点为c、jo当金屈棒以速

38、度v=4. om/s 向左匀速运动时。试求：(1)电阻r中电流的大小；金属棒cd两点间的电势差u.9. 如图所示，在倾角为、宽度为厶的光滑金属导轨上，放一个质量为？的金属杆“。cd 电阻为(其他电阻不计)。让金属杆下滑，当其速度达到时加一匀强磁场，使金属杆 在磁场中匀速下滑，外加磁场的磁感应强度最小为多少?方向如何？第五节 电磁感应规律的应用1. 如图所示，粗糙均匀的电阻丝围城的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂立于 线框平血，其边界与止方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向 平移出磁场，则在移出过程屮线框的一边b两点i'可电势差的绝对值最人的是()a b! x

39、 x x ; ;i:x x x ;abcdxxxxxxxxxx；xxixix!x2. 如图所示，电阻为r的金属棒"，从图示位置分别以速度力、巾沿电阻不计的光滑轨道 匀速滑到虚线处。若刃：v2= : 2,则两次移动棒的过程中（）bfa. 冋路中感应电流之比/ ： ,2=1 ： 2b. 回路中产生热量之比q1 ： 02=1 ： 2c. 外力做功的功率z比p：户2=1 ： 2d. 回路中通过截面的总电荷量z比0 : §2=1 ： 23. 如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒川入山组成闭合冋路,棒ab、cd置于磁场中，要使导体棒ab向右运动，则外力必须使棒cd

40、在导轨上运动。4. 如图所示，面积为0. 2m2的100匝线圈a处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。磁感 应强度随时间变化的规律是b=（60. 2f）t,己知ri = 4g,心=60,电容c=30|_if。线 圈a的电阻不计，求：（1）闭合s后，通过尺2的电流强度大小和方向；（2）闭合s段时间后，再断开s, s断开后通过心的电荷量。5. 如图所示，"cd是一个固定的u形金属框架，必和cd边都很长，be边长为l,框架的 电阻可不计，/是放置在框架上与力平行的导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽 略），它的电阻为凡 现沿垂宜于框架平面方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为b,方向垂直于纸

41、而向里。己知当以恒力f向右拉导体杆幼吋，导体杆最后匀速滑动，求杆 匀速滑动吋的速度。xx!x6. 如图所示，在匀强磁场边放一个边长为a电阻为/?的正方形线框。磁场的磁感应强度为b. 现以恒定速度u把线框拉过磁场区，在线框中产生的内能为多少？x x；b :x x：ix x：ix x;7. 宽为厶、长度足够长的平行金属导轨，由光滑圆弧部分和水平部分组成。导轨水平部分 存在着竖直向下的匀强磁场3,导轨冋路的电阻集中在r上，水平导轨的右侧部分有一 根质量为m的金属棒cd静止在水平导轨上。在左侧弧形部分离水平血高h处有一根质 量为m的金属棒dbrll静止释放，如图所示。求：当ab和cd两棒运动达到稳定时

42、的速度vi和v2；(2)电阻/?上产生的热量第六节互感和自感第七节涡流电磁阻尼和电磁驱动1. 如图所示电路中，灯4、b完全相同，带铁芯的线圈厶的电阻可忽略，贝旅 )lda. s闭合瞬间，a、b同时发光，接着a熄灭，b更亮b. s闭合瞬间，力不亮，b立即亮c. s闭合瞬间，a、b都不立即亮d. 稳定后再断开s的瞬间，b立即熄灭2. 在如图所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈厶与灯泡a并联，当合上开关s后灯 泡a正常发光。则下列说法中正确的是()a. 当断开s时，灯泡a立即熄灭b. 当断开s时，灯泡a突然闪亮后熄灭c. 启用阻值为灯泡a相同的线圈取代厶接入电路，当断开s时，灯泡a逐渐熄灭d. 用

43、阻值与线圈厶相同的电阻取代厶接入电路，当断开s时，灯泡4突然闪亮后熄灭3. 如图所示，当电键s接通后，通过线圈l的电流方向是（填“从。到b”或“从方到。”，下同），通过灯泡的电流方向是;在电键s断开的瞬间，通过线圈厶的电流方向是,通过灯泡的电流方向是o0ml_4. 如图所示，厶的直流电阻与电阻r的阻值相同，4、3是相同的灯泡。以下说法止确的是 （）a. s闭合的瞬间，a比b亮b. s闭合的瞬间，b比a亮c. s断开的瞬间，3先灭d. s断开的瞬间，4、b同时熄灭5. 关于自感系数，下列说法中止确的是（）a. 线圈中的磁通量变化越大，其自感系数就越人b. 线圈中的电流变化越快，其自感系数越大c.

44、 线圈的匝数越多，其自感系数越小d. 线圈内插入铁芯，其口感系数增大6. 在制作精密电阻时，为消除使川过程中由丁电流的变化而引起的口感现象，采取了双线 绕法，如图所示。其理山是（）a. 当电路中电流变化时，两股导线产牛的口感电动势互相抵消b. 当电路中电流变化时，两股导线中的感应电流互相抵消c. 当电路中电流变化时，两股导线产生的磁通量互和抵消d. 当电路中电流变化时，电流的变化量互相抵消7. 变压器的铁芯是利川薄硅钢片叠压而成，而不采川一块整硅钢。这是为了（）a. 增大涡流，提爲变压器的效率b.减小涡流，提高变压器的效率c增大涡流，减小铁芯的发热量d.减小涡流，减小铁芯的发热量全章练习一、填

45、空题1. 产生感应电流的条件是02. 感应电动势的大小跟穿过闭合电路的快慢有关。3. 如图所示，在水平向右的匀强磁场中，矩形金属线框以加为轴从竖直方向逆时针匀速转过90°的过程小，线框的感应电流方向应是。起始时刻，感应电流是最的,通过线框的磁通量是最的，最后时刻，感应电流是最_的，通过线框的磁通量是最 的。（后四个空只填“大”或"小”）4. 在中纬度地区，地球磁场磁感应强度的水平分量为2x105to有一汽车以72km/h的速 度在地球磁场中从东向西运动。车屮有一根竖直方向的天线，夭线长lm,则天线两端的电势差为vo5. 一电容器的电容为10|if,垂真于回路平面的磁场的磁感

46、应强度以5x10_3t/s的变化率 增加，回路面积为10_2m当一段导线在磁场中做切割磁感线运动时，贝叽 一定有感应电流 一定产生感应电动势 一定在导线上产生焦耳热导线一定受到磁场的作用力，且这个力阻碍导线运动,如图所示，则a、c两板的电势差为v, a板带电荷的种类为，帯电荷量为二、单选题1. 图屮的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度b、闭合电路屮一部分直导线的运动速度v和电路屮产生的感应电流/的相互关系,其中正确的是（2.a.b.c.d.3.关于自感系数，以下说法中止确的是（）a. 线圈的自感系数人小与电路中的电流强度有关b. 线圈的自感系数大小与电路中电流变化有关c. 若通过线圈的电流在i

47、s内改变1a时产牛口感电动势是iv,则线圈自感系数是1hd. 自感系数与电路中电流变化快慢有关4.如图所示，导线框abed放在光滑导轨上向右运动（abed与导轨接触良好），gi和g2是两 只电流计。则（）4只有gi偏转c. g和g2都会偏转d. g和g2都不会偏转5.如图所示，"形线架abcd上有一根nj以无摩擦滑动的导线ab,左侧有一通电导线mn,电流方向由n到若将线框置于匀强磁场中，贝lj（）a.b.c.d.当线框所在处的磁场方向垂直纸面向里,当线框所在处的磁场方向垂直纸血向里,当线框所在处的磁场方向垂直纸而向外, 当线框所在处的磁场方向垂直纸而向外,ab向右运动时,ab向左运动

48、时,加向右运动吋, ab向左运动时,导线mn打ab边互相吸导线mn与ab边互相排mn与ab边互相吸引mn与4b边互相吸引6. 金属圆盘的平血与匀强磁场垂直，如图所示，当圆盘按图示方向转动时，比鮫圆盘边缘的电势与圆心的电势（）a.边缘的电势较高c.边缘和圆心的电势相等d.无法确定7. 一闭合线圈放在匀强磁场里，若通过线圈平回的磁感应强度随时间的变化如图所示，则 线圈的磁感应电动势为下图中的哪个图象所示？（线圈面积不变）（）b三、多选题1.如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abed.贝lj（a. 若线圈向右平动，其屮感应电流方向是abedab. 若线圈竖直向下平动，无感应电流产生c. 当线圈

49、以肋边为轴转动90°时，其中感应电流方向是“加勿d. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是2. 如图所示，闭合金属环从高力的曲面右端口由滚下，又滚上曲面的左端，环平回与运动 方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，贝叽 ）a.b.c.d.环滚上的高度小于力 坏滚上的高度等于/?运动过程中环内无感应电流 运动过程中环内有感应电流3. 如图所示，其中电感直流电阻小于灯泡电阻。下列有关自感现象的判断中，正确的是（）a. 图卬中s闭合瞬间，人灯先亮b. 图甲中s闭合瞬间，a、b灯一齐亮c图乙中s打开瞬间，c灯闪亮d. 图乙中s打开瞬间，c灯不闪亮4. 如图所示，金属杆ob以恒定

50、的速度y在光滑的平行导轨上向下滑行。设整个电路中总电 阻为r （恒定不变）。整个装置置于垂垃于导轨平而的匀强磁场中。if ab下滑的过程中， 下列说法止确的是（）b. 杆的动能不断增加c. 电阻r上产生的热量不断增加d. 电阻r上消耗的电功率保持不变5. 有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸血，规定向里的方向为止。在磁场中有一细金属圆环, 圆环平而位于纸而内，如图所示。现令磁感应强度b随时间/变化，先按图中所示的“ 图线变化，后来乂按图线力和cd变化。丿ijq、e?、®分別表示这三段变化过程中感应 电动势的大小，贝叽 ）a. e>e?b. &ve2c e1ve3d e?=e3

51、四、计算题1. 如图所示，光滑的金属导轨放在磁感应强度b = 2t的匀强磁场中。金属棒”长0.3m, 电阻为0. 5q,定值电阻为1g。当”以5m/s的速度在导轨上平动时，求：a1 件bt- b（1）金展棒产生的感应电动势多大?（2）通过7?的感应电流多大？（3）在2$内r上消耗电能多大？2. 矩形线圈abed的长afe=20cm,宽bc=10cm,匝数巾=200匝。线圈总电阻/?=500。整 个线圈位于垂直于线圈平血的匀强磁场内，并保持静上。若匀强磁场的磁感应强度随 吋间t的变化如图所示,求线圈的感应电动势e和r=0. 30s吋线圈的ab边所受的安培力 大小。"lo's3.

52、 如图所示，ab. cd是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为厶，导轨平血 与水平面夹角为0。在整个导轨平血内都有垂直于导轨平血斜向上方的匀强磁场，磁感 应强度为bo在导轨的ac端连接一个阻值为r的电阻，根垂直于导轨放置的金属棒 质量为加，从静止开始沿轨道下滑。求"棒的最大速度。（已知导轨与ab间的动摩 擦因数为“，导轨和金属棒的电阻不计）4. 一个边长为«=lm的止方形线圈，总电阻为0.10,当线圈以v=2m/s的速度通过磁感 应强度b=0. 5t的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂育。若磁场的宽度lm, 如图所示，求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量。第五章交

53、变电流i学习目标学习内容知识与技能过程与方法情感态度与 价值观交变电流知道什么是交变电流，什么是 正弦交流电。能川函数表达式描述正弦交变 电流,能画出正弦交变电流的 图象分析正弦交变电流的产牛过 程，学会画立体图的侧视图1. 通过了解 交变电流在 生活实际中 的应丿ij,培养 学牛物 理学习兴趣。 电能输送的2. 通过对学 习，培养学主 分析、解决实际问 题的能力，捉 高学生节约 能源的意识交变电流的物理 量知道交变电流的周期、频率、 峰值的物理意义。理解交变电流的有效值的概 念，知道止弦交变电流的有效 值和峰值的关系通过实验，知 道交变电流可以理解交变电流的有效值，体会 物理学中的等效思想电

54、感和电容对交 变电流的影响通过电容器，而h电容越人、 交变电流频率越高，电容器对 交变电流的阻碍本领越弱。通过实验，知道电感器対交变 电流有阻碍作用，而且电感线 圈的口感系数越人、交变电流 频率越高，电感线圈对交变电 流的阻碍本领越强。知道电容器“通交流、隔立流”, 电感线圈“通直流、隔交流” 的特点通过实验得岀电感线圈和电容 器在直流电路和交流电路中的 不同作用，体会物理实验的重 要作用变压器了解变床器的构造，并能说出 主要部分名称。通过实验探究，了解变压器线 圈两端的电压与匝数的关系。知道变床器在实际生产和生活 中的应用理解“理想变床器”这一物理 模型，体会物理学屮的理想化 方法电能的输送了解从变压站到川户需要逐级 变压的过程，认识变压器的作 用。知道远距离输电屮应丿ij高压输 电的道理：了解如何降低远距 离输电中的电能损耗通过建立电能输送的过程图， 理解高压输电的道理一.本章知识结构交变电流ii探究实践严生/物理量描述*周期或频率峰值i瞬时值有效值数学表达式 物理图象影响因素电容器电感器输送变压器高压输电二、本章重难点分析1.正弦式交变电流的产生原理及变化规彳聿(1) 产牛原理：正弦式交变电流的产牛原理是矩形线圈在匀强磁场中旋转。 原理图：甲乙丙丁(2) 感应电动势人小： 0从。变式角度理解：e严