【小初高学习]2017-2018学年高中物理 第一章 电与磁 第四节 认识电场检测 粤教版选修1-1
物理课件第讲电与磁PPT优质资料
5．(2013，庆阳)如图所示为条形磁和电磁铁，虚线表示磁 感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是( A )
12．(2014，联考)请在图中小磁针左侧的括号中标出N或 S极，在虚线上标出磁感线的方向。
13．(2013，兰州)如图所示，用铁钉和带有绝缘层的导线自制一个电磁铁，要使 铁钉帽那端为N极，画出铁钉上导线的绕法。
解：图略
14．(2012，兰州)探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置
(3)通过(1)、(2)两步实验，可以得出感应电流的方向与__导体运动方向(或“磁铁 的运动方向”)__有关。
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是__保持线圈的位 置不动，先将磁铁的一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，然后对调磁极，用 另一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同
三、电磁铁 电磁继电器 12．电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫_电__磁__铁_____，铁芯只能用__软__磁__铁___制 成，电磁铁的工作原理：利用电流的_磁___效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大 大增加的原理工作的。 13 ． 影 响 电 磁 铁 磁 性 强 弱 的 因 素 ： ___电__流__大__小____ 、 ___线__圈__匝__数__多__少_ 、 ________是__否__插__入__铁__芯__________。 14．电磁铁的优点：磁性的有无可以由___电__流__的__通__断_____来控制，磁性的强弱可 以由__电__流__大__小__或__线__圈__匝__数__的__多__少__来控制；磁极的方向可以由___电__流__方__向____来 控制。 15．电磁继电器：电磁继电器就是利用___电__磁__铁___来控制工作电路的一种开关， 它可以用低电压、弱电流控制___高__电__压__、__强__电__流_____，还可实现远距离操纵或自 动控制等。
高中物理第一章电与磁4认识电场课件粤教选修11粤教高二选修11物理课件
触类旁通
迁移(qiānyí)
应用
3.熟悉点电荷(diànhè)、等量同种电荷(diànhè)、等量异种电荷(diànhè)及匀
强电场的电场线分布情况,并要学会善于利用电场线的分布情况解决实际问
题.
几种典型的电场线分布如图.
第六页，共二十四页。
自主预习
一
二
知识(zhī
shi)精要
三
【例1】 关于电场线,下列说法正确的是(
C.电场线从负电荷出发到正电荷终止
D.正电荷受到电场力的方向(fāngxiàng)跟电场线的切线方向(fāngxiàng)相同
解析:电场线是为了形象地描述电场而引入的,实际上并不存在,选项A错
误.电荷受力的作用线是电场线的切线,选项B错误.电场线从正电荷(或无穷远)
出发到无穷远(或负电荷)终止,选项C错误.正电荷受到电场力的方向跟电场线
场线为曲线,则点电荷一定不沿电场线方向运动,因为如果沿电场线方向运动,
其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件,A不正确;由于点电荷做
曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),B不正确;而正点
电荷的加速度方向,即点电荷所受电场力的方向,必与该点电场强度方向一致,即
与所在点的电场线的切线方向一致,所以C、D正确.故选C、D.
触类旁通
迁移应用
(多选)下图为电场(diàn chǎng)中的一条电场(diàn chǎng)线,则下列说法正确的是
(
)
A.这个电场(diàn chǎng)一定是匀强电场(diàn chǎng)
B.A、B两点的电场强度可能相同
C.A点电场强度一定大于B点电场强度
D.A点电场强度可能小于B点电场强度
高中物理 第一章 电与磁 1.4 认识电场素材 粤教版选修1-1
1.4 认识电场1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。
（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。
（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C ——密立根测得e 的值。
2、库伦定律：（1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．．之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（2）表达式：221rQ kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量（3）适用条件：真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质：1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E ：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。
（2）定义式：qF E = E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。
（3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。
（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式：2rkQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式：dU E =——d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：○1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○2不封闭，不相交，不相切。
○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。
一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。
○4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线三、电场 能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。
高中物理第1章电与磁第4节认识电场课件粤教版选修1-1
电场线
【问题导思】 1.电场线有何特点？ 2.常见电场线的分布如何？
电场强度
【问题导思】 1.电场强度的决定因素是什么？ 2.电场强度的方向如何？ 3.电场力与电场强度有何区别？
电场强度是反映电场性质的物理量，在电场中某点电场强度由该点在电场 中的位置及产生电场的电荷所决定，跟放在该点的是( ) A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在 的东西 C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它 里面的电荷有力的作用 D．电场是一种假设的物理模型，实际是不存在的
课
当
前
堂
自
双
主
基
导
达
学
标
第四节 认识电场
课
课
堂
后
互
知
动
能
探
检
究
测
电场的描述
1.基本知识 (1)电场线 ①定义：在电场中画出的一系列的从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷) 终止的曲线，用这些曲线可以形象地描述电场． ②电场线的特点：曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度的方向一 致，曲线的疏密程度 描述电场的强弱，越密的地方，电场越强．
(2)电场强度 ①物理意义：描述电场强弱 和方向的物理量． ②方向：电场强度的方向就是电场中某点电场的方向． ③矢量：电场强度既有大小，又有方向，是矢量． ④单位：牛顿/库仑或伏特/米，符号N/C 或 V/m .
匀强电场
1.基本知识 (1)定义：在电场中的某个区域，如果电场强度的 大小和方向处处相同，这 个区域的电场叫做匀强电场． (2)电场线特点：匀强电场的电场线是一组方向 相同的等间距 平行线．
高中物理 第一章 电与磁 第四节 认识电场检测 粤教版选修1-1(2021年最新整理)
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第四节认识电场1．关于电场的说法,错误的是（）A．电场是电荷周围存在的一种特殊物质B．电场是虚构的，实际上并不存在这种物质C．电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用D．电场有能量解析：电场是电荷周围空间存在的一种特殊物质,是客观存在的，不是虚构的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有电场力的作用,电场对电荷有做功的本领，故电场有能量．答案:B2．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中正确的是( )A．电场线是电荷在电场中的运动轨迹B．电场线密的地方电场强度大C．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向，就是该点电场强度的方向答案：B3．下列哪个是电场强度的单位( ）A．库B．安C．牛/库D．伏答案：C4．如下图所示的电场中,关于a、b两点的电场强度,下列判断正确的是( )A．方向相同，大小相等B．方向不同，大小不等C．方向不同，大小相等D．方向相同,大小不等解析：电场强度大小是用电场线的疏密来表示的，电场线越密,电场强度越大，电场线上该点的切线方向与电场强度方向相同．答案：B5．在下面各电场中，点电荷q在A、B两点所受的电场力相同的是（)解析:A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；B图中，A、B两点电场强度方向相同,大小不同；C图是匀强电场，各点电场强度相同；D图中，A、B两点电场强度大小、方向都不相同．答案：C6．电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示（) A．正点电荷在该点所受电场力的方向B．负点电荷在该点所受电场力的方向C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向答案：A7．下列说法正确的是( )A．电荷受到的电场力的方向总跟电场方向相同B．沿电场线所指的方向，电场强度越来越小C．以点电荷为中心的同一球面上，电场强度处处相同D．电场强度的方向总跟正电荷受到的电场力的方向一致解析:电场强度的方向与正电荷所受到的电场力方向相同，与负电荷所受到的电场力方向相反，故A错误，D正确;沿着电场线的方向，电势降低，而不是电场强度越来越小，故B错误；由点电荷的电场强度E＝k错误!可知，同一球面上，电场强度大小处处相等,方向不同,故C错误．答案:D8．(2015·广东学业水平考试）如下图所示，带正电的粒子以初速度v沿电场方向进入匀强电场区域,不计重力，粒子在电场中的运动（）A．方向不变，速度增大B．方向不变，速度减小C．方向向上，速度不变D．方向向下，速度不变解析：正电荷受到的电场力方向与电场强度方向相同，而电场力方向与速度方向相同,故做加速运动．答案：A9．(2013·广东学业水平考试）电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下,运动方向正确的是( ）解析：粒子带正电，所受电场力与电场强度方向相同，竖直向下,又由于粒子的初速度为零，则粒子向下运动，故选D.答案：D10．关于电场线的以下说法中，正确的是（）A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向，电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变解析：电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故A错误．若是正电荷沿电场线的方向移动,电场力做正功，电势能减少,则电势越来越小；若是负电荷沿电场线的方向移动,电场力做负功，电势能增加,则电势越来越小．故B错误．电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大，故C 正确．顺着电场线移动电荷，若是匀强电场，则电荷受电场力大小可以不变，故D错误．答案：C11．a、b两等量电荷的电场线分布如下图所示，则以下判断正确的是( )A．a是正电荷，b是负电荷B．a是负电荷，b是负电荷C．a是正电荷，b是正电荷D．a是负电荷,b是正电荷解析：通过电场线的分布和电场线的方向可以判定它们是同种电荷，且都是正电荷．答案：C12．(多选）关于电场线的性质,下列说法正确的是（)A．电场线是为了形象描述电场的假想线，不是真实的B．静电场中，电场线起于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远，电场线不闭合C．电场线的疏密表示电场的强弱D．电场线在特殊情况下能相交解析：电场线在任何情况下都不能相交，因此D选项错误,其他说法都对．答案：ABC13．(多选)如下图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b 两点,用E a和E b表示a、b两处的电场强度大小，有（)A．a、b两点电场强度方向相同B．电场线从a点指向b点,所以E a>E bC．电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近的电场线分布，E a和E b的大小关系不能确定解析：a、b两点在同一直线上，所以a、b两点的电场方向相同，A对．电场线的疏密表示电场的强弱,由于只有一根电场线,所以不能确定电场的强弱，D对，B、C错．答案：AD。
八年级物理电与磁：第四节 电动机
第四节电动机教学目标：知识与技能①知道磁场对电流存在力的作用。
②知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
③知道直流电动机的原理及其基本构造。
过程与方法：经历制作模拟电动机的过程，初步认识科学与技术之间的依赖关系。
情感态度与价值观：通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，引导学生学以致用，提高学习物理的兴趣。
教学重点：①通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向跟电流的方向、磁场方向有关。
②直流电动机的能量转化。
教学难点：电动机能够持续转动的原因。
教具准备：教师：图片：机床、水泵、电冰箱、电梯、电力机车等、奥斯特实验器材、通电导线在磁场中运动的实验器材、影片《电动机》、flash课件《通电直导线在磁场中受力》、《线圈在磁场中运动》、《电动机原理》。
学生：漆包线、细铁丝、电池和磁铁等多组。
教学过程：一、探究“磁场对通电导体的作用”1、创设情景提出问题用多媒体播放电动机应用的图片：机床、水泵、电冰箱、电梯、电力机车等。
师：刚才的图片有什么共同的特点？生：都用到了电动机。
师：电动机为什么通电后会转动呢？要弄清这个问题，首先请同学们再回顾一遍奥斯特实验。
演示奥斯特实验，学生观察。
师：奥斯特实验是用一根小磁针放在通电导线的旁边，发现小磁针会受到力的作用，而且电流方向改变后，小磁针的转动方向也会改变。
请同学们从力学现象出发，采用逆反思维提出一个有探究价值的物理问题。
生：电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有力的作用吗？2、猜想师：请同学们猜想：磁体对电流有力的作用吗？学生大胆猜想。
师：有了猜想，我们还要用实验来检验，请同学们讨论，应该怎样设计实验来验证我们的猜想。
3、制定实验方案学生讨论后，由学生代表在全班交流。
生甲：我们组认为实验器材至少有一根通电导线，电源、开关和磁铁。
生乙：为了使实验效果更明显，我们组认为还要使导线能自由移动，最好把它悬挂起来。
生丙：还可以采用U形磁铁，因为它的磁铁比较集中，磁性较强，实验效果更明显。
(教学课件)电与磁
观察到小磁针发生偏转。 原因：因为磁体周围存在着磁场，
小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。 问：小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用
而发生偏转吗？ 也就是说，只有磁铁周围存在着磁场吗？
其他物质能不能产生磁场呢？
2020/10/28
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2.如图标出螺线管的电流方向及电源正、负极。
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3。练习画螺线管的绕线（按范例绕线）
2020/10/28
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9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.10.2820.10.28Wednesday, October 28, 2020
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2020年10月28日星期 三1时21分54秒 13:21:5428 October 2020
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。下 午1时21分54秒 下午1时21分13:21:5420.10.28
谢谢大家
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9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.10.2820.10.28Wednesday, October 28, 2020
有表演，有分析．他非
常重视实验，他说过
“我不喜欢那种没有实
验的枯燥的讲课，因为
归根到底，所有的科学
进展都是从实验开始
的．
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奥斯特实验
2018学年高中物理选修1-1学案：第4章 第1节 磁生电的探索 含解析
第1节 磁生电的探索1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，它提示了电现象和磁现象之间存在的某种联系．2．思考判断(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法．(√)(2)英国科学家牛顿一直坚持探索电磁感应现象，历时近十年的探索，终于获得了成功．(×)1.(1)实验观察①没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转．②磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图4-1-1所示．图4-1-1(2)产生感应电流的条件穿过闭合回路中的磁通量发生变化，回路中就产生感应电流．产生感应电流的现象称为电磁感应现象．(3)电磁感应现象的发现具有极大的实用价值，对电生磁与磁生电的正确揭示，展现了电与磁间的密切联系和对称统一，为电磁学理论的发展创造了条件，进一步推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．2．探究交流闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中产生感应电流，这时穿过闭合回路的磁通量是否一定发生了变化？【提示】只要有感应电流产生，穿过闭合回路的磁通量一定发生变化.1．穿过某一面的磁通量的大小和哪些因素有关？【提示】磁感应强度和线圈垂直磁场方向的投影面积．2．引起磁通量变化的原因有几类情况？【提示】两类．根据磁通量的定义式Φ＝BS(其中S是垂直于B平面内投影的面积)，引起磁通量变化的类型有：1．由于磁场变化而引起闭合电路的磁通量的变化(1)由于磁场和闭合回路的相对运动改变磁场，如图4-1-2甲所示，当磁铁向下移动时，通过线圈的磁通量增加．(2)由于电流改变而改变磁场，如图4-1-2乙所示，当直线电流I增大时，线圈abcd中的磁通量增加．甲乙图4-1-22．磁场不变，由于处在磁场中的闭合电路的面积S发生变化而引起磁通量的变化(1)闭合回路与磁场的夹角保持不变，改变闭合回路的面积，如图4-1-3甲所示．用力将闭合金属弹簧圈拉大的过程，线圈磁通量减小．(2)闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动而使闭合回路磁通量改变，如图4-1-3乙所示．当导体棒ab向右运动时，闭合回路的磁通量减小．(3)由于闭合回路和磁场的夹角改变从而改变有效面积，如图4-1-3丙所示，线框abcd绕OO′轴转动．图4-1-3(4)由于磁场和处在磁场中闭合回路面积都发生变化时，引起穿过闭合回路的磁通量发生变化．如图4-1-4所示，下列各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有()图4-1-4A．图(甲)所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，而后放手，到恢复原状的过程中B．图(乙)所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中C．图(丙)所示，条形磁铁拔出线圈的过程中D．图(丁)所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中【审题指导】本题考查影响磁通量的因素与磁通量大小的关系．【解析】由Φ＝BS得，题图(甲)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的减小而减小；题图(乙)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的增大而增加；题图(丙)穿过线圈的磁通量随磁极的远离而减小；题图(丁)离通电直导线越远，磁场越弱；穿过线框的磁通量越小，故选项B正确．【答案】 B磁通量是指在磁场中穿过某一面积S的磁感线条数，所以在判断穿过回路的磁通量是否变化时，可以通过判断穿过回路的磁感线条数是否变化来分析判定．1．如图4-1-5所示，闭合线圈M固定．条形磁铁S极向下以初速度v0沿过线圈圆心的竖直线下落过程中，以下说法不正确的是()A．穿过线圈的磁通量发生变化B．磁铁位于图示位置2时，穿过线圈的磁通量最大C．穿过线圈的磁通量先增多后减少D．磁铁位于图示位置1和位置3时穿过线圈的磁场方向相反图4-1-5【解析】当条形磁铁恰好位于位置2时，穿过线圈M的合磁通量向上且最大，因此全过程中穿过线圈M的磁通量，先增后减，选项ABC均正确；当磁铁在位置1时，穿过线圈的磁场方向向上，当磁铁位于位置3时，穿过线圈的磁场方向也向上，故D错误．【答案】 D1．产生感应电流的条件是什么？【提示】穿过闭合回路的磁通量发生变化．2．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电流吗？【提示】不一定．1．产生感应电流的条件穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就产生感应电流．(1)磁通量的变化是指穿过闭合回路的磁通量从无到有，从有到无，从大到小，从小到大等，即使闭合回路附近有很强的磁场，穿过闭合回路的磁通量尽管很大，但磁通量不发生变化时，闭合回路中仍没有感应电流产生．(2)要产生感应电流必须同时具备电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，如果电路不闭合，当磁通量发生变化时只产生感应电动势而不产生感应电流．2．对闭合电路的一部分导体切割磁感线运动的理解如图4-1-6所示，闭合电路的一部分导体ab在垂直纸面的匀强磁场中，向右做切割磁感线运动时，由于导体ab的相对运动，使闭合电路的面积发生了变化，引起穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中将产生感应电流．图4-1-63．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，不一定会产生感应电流．如图4-1-7所示，闭合导线框在有界匀强磁场中，保持磁场中那部分的面积不变而向上或向下运动时，穿过线框的磁通量不变，闭合电路中不会产生感应电流．图4-1-7如图4-1-8所示，竖直放置的长直导线通过恒定电流，有一个矩形线框与导线在同一平面，在下列情况中线框不能产生感应电流的是()图4-1-8【导学号：31870028】A．导线中电流变大B．线框向右平动C．线框以ad边为轴转动D．线框以直导线为轴转动【审题指导】线框中能否产生感应电流取决于穿过线框的磁通量是否变化．【解析】逐项分析如下：2．如图4-1-9所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是()图4-1-9A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁从线圈中拨出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．【答案】 D【备课资源】(教师用书独具)法拉第伟大的发明法拉第特别下了一番功夫去研究分析奥斯特实验．他发现这个实验有一个特点，就是当导线通过电流的时候，磁针都是绕着导线偏转，而不是磁针自己偏转，而许多重复奥斯特实验的科学家都没有注意到这一特点．于是，他从此入手开始了全面的研究分析，也经常做实验进行尝试，可每次都失败了．法拉第坚信自然界是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的．法拉第反复实验，反复研究，并不断改进实验方案.终于，在1831年10月17日——这是人类科学史上应当记住的一天，法拉第在圆形铁环上绕两个铜线圈，一个接在电流计上，另一个接在串联的伏打电池上，当他把电路接通时，突然电流计的指针轻轻地动了一下，当他把电路断开时，指针向反方向又动了一下，法拉第的内心立刻明亮了．法拉第一次又一次地重复着实验，他注意到，由磁产生电流的必要条件是相对运动，他把这样产生的电流叫做感应电流．人们把法拉第由此总结出来的变化的磁场产生电流的规律，称为法拉第电磁感应规律．法拉第的实验成功了．它说明，一根带电的导线，可以在它的周围产生磁场，这个磁场可以使磁针绕着导线转动．这是一个多么了不起的发现呀！在这以前，已经有许多科学家研究了自然界中的力，比如像万有引力、静电力和磁力，但是这些都表现为可以相互吸引的拉力，或者相互排斥的推力．而法拉第发现的力，是一种可以转动的力，多么不可思议！然而，法拉第并没有就此止步，因为只有当磁棒在线圈中作往复运动的时候，才有电流感应出来，而磁棒的运动一停止，电流也就随之消失，他需要制造出稳定的电源来．因为法拉第成天跟伏打电池打交道，很清楚它的缺点，伏打电池很笨重，要产生强大的电流，必须用许多伏打电池，而且制造、搬运都很麻烦．更糟的是，伏打电池用不了多久就要更换．要是能用电磁感应原理制造出永久的稳定电源，那该多好！两个月后，法拉第创造性地发明了变压器和发电机．虽然这还都是实验室的产物，还需要一个完善的过程，但这预告了电能够大规模地产生，并且输送到遥远的地方．电将从实验室走向工厂、矿山、农村，走进每一个家庭.1．发现电磁感应现象的科学家是()A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【答案】 C2．一个闭合的线圈中没有感应电流的原因可能是()A．线圈周围一定没有磁场B．线圈周围虽然有磁场，但穿过线圈的磁通量太小C．穿过线圈的磁通量没有发生变化D．穿过线圈的磁通量一定为零【解析】穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就产生感应电流，而不是看穿过线圈的磁通量是否为零，由于该线圈是闭合的，则没有感应电流的原因一定是穿过线圈的磁通量没有发生变化，所以C选项正确．【答案】 C3．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，如图4-1-10中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是()图4-1-10A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流【解析】闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．【答案】 D4．如图4-1-11所示，线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是()【导学号：31870029】图4-1-11A．进入匀强磁场区域的过程中，abcd中有感应电流B．在匀强磁场中加速运动时，abcd中有感应电流C．在匀强磁场中匀速运动时，abcd中没有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，abcd中没有感应电流【解析】在有界的匀强磁场中，常常需要考虑线框进场、出场和在场中运动的情况，abcd在匀强磁场中无论匀速还是加速运动，穿过abcd的磁通量都没有发生变化．【答案】AC学业达标测评(十一)(建议用时：45分钟)1．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流【解析】只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D 正确．【答案】 D2．如图4-1-12所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()图4-1-12A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动【解析】开关S闭合或断开的瞬间、滑动变阻器触头向左或向右滑动时，导线ab中的电流都会变化，穿过由导线cd和电流计组成的回路的磁通量发生变化，导线cd中均有感应电流产生．开关S闭合，滑动触头不动时，ab中的电流不变，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生．故应选D.【答案】 D3．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流() A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．线圈绕任意一条直径做变速转动【解析】线圈沿自身所在平面无论做匀速还是加速运动，穿过线圈的磁通量都不变，而绕任意一条直径运动时，磁通量会发生变化，故A、B不正确，C、D正确．【答案】CD4．如图4-1-13所示，将一个矩形线圈ABCD放在匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些能在线圈中产生感应电流()图4-1-13A．线圈平行于磁感线平移B．线圈垂直于磁感线平移C．线圈绕AD边转动D．线圈绕AB边转动【解析】无论线圈平行或垂直于磁感线平移，还是绕AB边转动，穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变化；故A、B、D均不对；线圈绕AD边转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，有感应电流产生．故选项C 正确．【答案】 C5.如图4-1-14所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d ，将一边长为l 的正方形导线框由磁场边缘以速度v 匀速地通过磁场区域，若d >l ，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生感应电流的时间为( )【导学号：31870030】图4-1-14A.d vB ．l v C.d －l v D.d －2l v【解析】 线框完全进入磁场后，磁通量不变化，线框中无感应电流，当线框离开磁场时，磁通量减少，又会产生感应电流，故不产生感应电流的距离为d－l ，时间为t ＝d －l v .【答案】 C6．如图4-1-15所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N 端匀速平移到S 端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )图4-1-15A ．线框中始终无感应电流B ．线框中始终有感应电流C ．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D ．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流【解析】匀速平移过程中，穿过线框的磁通量始终在变化．【答案】 B7．如图4-1-16中的小线圈与滑动变阻器、电源、开关组成电路，而大线圈则与电流计组成闭合电路．下列能使电流计的指针偏转的是()图4-1-16A．闭合开关后，将小线圈插入大线圈的过程中B．小线圈放在大线圈中，闭合开关后，将小线圈拔出的过程中C．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合、断开的瞬间D．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合，移动滑动变阻器的滑片时【解析】题中所述四种情况中都能使大线圈中的磁通量发生变化，都会产生感应电流，使电流计的指针发生偏转．【答案】ABCD8．如图4-1-17所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流()图4-1-17A．线圈向左平移B．线圈向上平移C．线圈以ab为轴旋转D．线圈不动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，符合题意的只有C选项．【答案】 C9.如图4-1-18所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()图4-1-18A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间【解析】开关S接通的瞬间，开关S接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的磁通量发生变化而产生感应电流．【答案】ACD10．如图4-1-19所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下面哪个说法正确()图4-1-19A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流【解析】圆形线圈处在直线电流的磁场中，而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上．因此，不论导线中的电流大小如何变化，穿过圆形线圈的磁通量始终为零，即穿过圆形线圈的磁通量不变，所以A选项是错的．当线圈左右平动或上下平动时，同样穿过线圈的磁通量始终为零，即穿过线圈的磁通量不变，所以B选项和C选项也是错误的．【答案】 D11．假如未来某一天中国的宇航员登上月球，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是() A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向转动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场【解析】要使线圈中形成感应电流，电流表有示数，则必须使电流表和线圈构成闭合电路，A错误；若线圈沿某一方向运动，电流表无示数，则不能判断月球表面无磁场，比如线圈平行于磁场方向运动时，线圈中则无电流形成，但若电流表有示数，则可判断月球表面有磁场，C正确，B、D均错误．【答案】 C12．如图4-1-20所示，一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线同一平面，而且处在两导线的中央，则()图4-1-20A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向或反向时，穿过线圈的磁通量都相等D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零【解析】两电流同向时，由安培定则可知两电流在线圈处的磁场方向相反，由对称性得两电流在线圈中磁通量大小相等，所以穿过线圈的磁通量为零，当两电流反向时穿过线圈的磁通量不为零，只有选项A正确．【答案】 A。
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第四节认识电场
1．关于电场的说法，错误的是( )
A．电场是电荷周围存在的一种特殊物质
B．电场是虚构的，实际上并不存在这种物质
C．电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用
D．电场有能量
解析：电场是电荷周围空间存在的一种特殊物质，是客观存在的，不是虚构的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有电场力的作用，电场对电荷有做功的本领，故电场有能量．答案：B
2．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中正确的是( )
A．电场线是电荷在电场中的运动轨迹
B．电场线密的地方电场强度大
C．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关
D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向，就是该点电场强度的方向
答案：B
3．下列哪个是电场强度的单位( )
A．库B．安
C．牛/库D．伏
答案：C
4．如下图所示的电场中，关于a、b两点的电场强度，下列判断正确的是( )
A．方向相同，大小相等
B．方向不同，大小不等
C．方向不同，大小相等
D．方向相同，大小不等
解析：电场强度大小是用电场线的疏密来表示的，电场线越密，电场强度越大，电场线上该点的切线方向与电场强度方向相同．
答案：B
5．在下面各电场中，点电荷q在A、B两点所受的电场力相同的是( )
解析：A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；B图中，A、B两点电场强度方向相同，大小不同；C图是匀强电场，各点电场强度相同；D图中，A、B两点电场强度大小、方向都不相同．
答案：C
6．电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示( ) A．正点电荷在该点所受电场力的方向
B．负点电荷在该点所受电场力的方向
C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向
D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向
答案：A
7．下列说法正确的是( )
A．电荷受到的电场力的方向总跟电场方向相同
B．沿电场线所指的方向，电场强度越来越小
C．以点电荷为中心的同一球面上，电场强度处处相同
D．电场强度的方向总跟正电荷受到的电场力的方向一致
解析：电场强度的方向与正电荷所受到的电场力方向相同，与负电荷所受到的电场力方向相反，故A错误，D正确；沿着电场线的方向，电势降低，而不是电场强度越来越小，故
B错误；由点电荷的电场强度E＝k Q
r2
可知，同一球面上，电场强度大小处处相等，方向不同，故C错误．
答案：D
8．(2015·广东学业水平考试)如下图所示，带正电的粒子以初速度v沿电场方向进入匀强电场区域，不计重力，粒子在电场中的运动( )
A．方向不变，速度增大
B．方向不变，速度减小
C．方向向上，速度不变
D．方向向下，速度不变
解析：正电荷受到的电场力方向与电场强度方向相同，而电场力方向与速度方向相同，故做加速运动．
答案：A
9．(2013·广东学业水平考试)电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下，运动方向正确的是( )
解析：粒子带正电，所受电场力与电场强度方向相同，竖直向下，又由于粒子的初速度为零，则粒子向下运动，故选D.
答案：D
10．关于电场线的以下说法中，正确的是( )
A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B．沿电场线的方向，电场强度越来越小
C．电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大
D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变
解析：电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故A错误．若是正电荷沿电场线的方向移动，电场力做正功，电势能减少，则电势越来越小；若是负电荷沿电场线的方向移动，电场力做负功，电势能增加，则电势越来越小．故B错误．电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大，故C正确．顺着电场线移动电荷，若是匀强电场，则电荷受电场力大小可以不变，故D错误．
答案：C
11．a、b两等量电荷的电场线分布如下图所示，则以下判断正确的是( )
A．a是正电荷，b是负电荷
B．a是负电荷，b是负电荷
C．a是正电荷，b是正电荷
D．a是负电荷，b是正电荷
解析：通过电场线的分布和电场线的方向可以判定它们是同种电荷，且都是正电荷．答案：C
12．(多选)关于电场线的性质，下列说法正确的是( )
A．电场线是为了形象描述电场的假想线，不是真实的
B．静电场中，电场线起于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远，电场线不闭合
C．电场线的疏密表示电场的强弱
D．电场线在特殊情况下能相交
解析：电场线在任何情况下都不能相交，因此D选项错误，其他说法都对．
答案：ABC
13．(多选)如下图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用E a和E b表示a、b两处的电场强度大小，有( )
A．a、b两点电场强度方向相同
B．电场线从a点指向b点，所以E a>E b
C．电场线是直线，所以E a＝E b
D．不知a、b附近的电场线分布，E a和E b的大小关系不能确定
解析：a、b两点在同一直线上，所以a、b两点的电场方向相同，A对．电场线的疏密表示电场的强弱，由于只有一根电场线，所以不能确定电场的强弱，D对，B、C错．答案：AD。