高中物理第2章电磁感应与电磁场第1节电磁感应现象的发现(2)粤教版1-1.

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2018_2019学年高中物理第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现课时巩固粤教版选修1_1

第一节电磁感应现象的发现1．在闭合电路中不能产生感应电流的是( )A．磁通量不变B．磁通量增加C．磁通量减小D．磁通量先增大，后减小解析：根据产生感应电流的条件可知，要闭合电路，同时穿过闭合电路的磁通量要发生变化，二者缺一不可．答案：A2．下列物理量是标量的是( )A．电场强度B．电动势C．磁感应强度D．安培力分析：标量是只有大小、没有方向的物理量．矢量是既有大小又有方向的物理量．电动势是标量，而电场强度、磁感应强度和安培力都是矢量．解析：电场强度是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，故A错误；电动势有方向，但运算按代数法则，不是矢量，是标量，故B正确；磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向，故C错误；安培力是矢量，不是标量，故D错误．答案：B点评：电动势与电流相似，它的方向表示电流的流向，要注意它的运算法则是代数法则．3．下列现象属于电磁感应现象的是( )A．带电物体吸引小纸屑B．同名磁极相互排斥C．通电导线能使小磁针发生偏转D．闭合电路中一部分导体切割磁感线，产生电流分析：电磁感应是指闭合回路中磁通量发生变化时，回路中产生感应电流的现象．解析：带电物体吸引小纸屑是静电的作用，故A错误；同名磁极相互排斥是磁场原理，故B错误；通电导线使小磁针发生偏转是导体在磁场中受力，故C错误；闭合回路中的一部分导体切割磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故D正确．答案：D点评：本题考查电磁感应的现象及原理，要明确各种物理规律的意义．4．如图所示，与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量( )A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大解析：初始位置B⊥S，穿过线圈的磁通量最大Φ＝BS.当以OO′为轴转过90°的过程中线圈平面投影到与磁场垂直方向的面积减小．故磁通量减小．答案：B5.如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中可以使线圈产生感应电流的是( )A．以ad为轴转动45°B．以bc为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：线圈在匀强磁场内以ad边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量改变，所以可以产生感应电流，故A项正确；在匀强磁场内以bc边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量不改变，所以不能产生感应电流，故B项错误；匀强磁场内线圈向上向下移动，穿过线圈的，磁通量不变，所以不能产生感应电流，故C、D项错误．答案：A6.如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是( )A．穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流B．穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流C．穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流D．穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流解析：条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减小，所以能产生感应电流．所以B选项是正确的．答案：B7．如下图所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．不能确定答案：B8．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是( )A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就会有感应电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会有感应电流解析：只要通过线圈的磁通量发生了变化，线圈中就一定会产生感应电动势；但要产生感应电流，线圈必须是闭合的．答案：B9．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是( )解析：A中穿过线圈的磁通量Φ＝0；B、C中穿过线圈的磁通量不为零，但不变；D中穿过线圈的磁通量Φ发生了变化．答案：D10．在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如下图所示．在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，将磁体向线圈中插入B．线圈不动，将磁体从线圈中抽出C．磁体放在线圈里不动D．磁体不动，将线圈上下移动解析：产生感应电动势的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A、B、D中穿过螺线管的磁通量都发生了变化，有感应电流．答案：C11．(多选)关于磁通量的下列说法中，正确的是( )A．穿过线圈的磁通量为零，表明此处的磁感应强度为零B．穿过线圈的磁通量为零，此处的磁感应强度可以不为零C．磁通量的变化可以不是磁场的变化引起的D．对于一个面积不变的线圈，穿过线圈的磁通量越大，表明此处的磁感应强度越强分析：磁通量Φ＝BS cos θ，若线圈与磁场平行，磁通量为零，若垂直磁通量最大为BS.解析：穿过线圈的磁通量为零，可能是线圈与磁场平行，磁感应强度不一定为零，故A 错误，B正确；磁通量的变化可以由夹角或线圈面积的变化而引起，不一定是由磁场的变化引起的，故C正确；线圈面积不变，但线圈与磁场的夹角可以变化，当相互垂直时，磁通量最大，故D错误．答案：BC点评：本题考查磁通量的定义，要注意明确磁通量取决于磁感应强度、线圈面积及夹角三个因素．12．下图是观察电磁感应现象的实验装置．闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中答案：ABC。

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第一节电磁感应现象的发现[知识梳理]一、法拉第与电磁感应现象1．实验观察(1)磁铁与螺线管有相对运动时能产生电流．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211所示．图211(2)改变原线圈中的电流，改变磁场的强弱，在副线圈中也能产生电流．当开关接通瞬间、断开瞬间、开关接通变阻器滑片移动时，电流表的指针发生了偏转；开关接通变阻器滑片不动时，电流表的指针不发生偏转．如图212所示．图2122．法拉第的实验结论只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流．二、感应电动势1．电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量．2．感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势．[基础自测]1．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)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流．(√)(3)只要有感应电流产生，穿过闭合回路的磁通量一定发生了变化．(√)(4)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流．(×)(5)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√)(6)如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中没有感应电流，也没有感应电动势．(×)[提示](4)若磁通量不发生变化，则没有感应电流．(6)只要磁通量发生变化，电路中就有感应电动势．2．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D[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．]3．如图213所示，三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是( )图213A．向上平移B．向右平移C．向左平移D．以ab为轴转动D[以ab为轴转动时，穿过线圈中的磁通量发生变化，而将线圈上、下、左、右平移时穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项D正确．][合作探究·攻重难]1．闭合回路的面积不变，由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．2．磁场不变，由于闭合回路的面积发生变化而引起闭合回路的磁通量的变化．3．磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化．总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化．如图214所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将( )【导学号：71082043】图214A．先增大，后减小B．先减小，后增大C．先增大、后减小，再增大、再减小D．先减小、后增大，再减小、再增大思路点拨：①分析条形磁铁周围磁感线的特点．②由磁通量的意义分析线圈磁通量的变化．A[穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主，而内部的磁感线是一定值，在A、B点时，外部磁感线比较密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比较疏，即与内部相反的磁感线少，相抵后剩下的内部的磁感线就多．所以两端磁通量小，中间磁通量大，A正确．])磁通量是标量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.若穿过某线圈有方向相反的磁场，则线圈的磁通量为它们抵消后净的磁感线的条数.[针对训练]1．如图215所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直．在下列情况中，线框中磁通量发生变化的是( )图215A．线框沿纸面向左匀速运动B．线框沿纸面向左加速运动C．线框垂直纸面向外运动D．线框绕ad边转动D[线框沿纸面向左匀速、加速运动，只要不出磁场，磁通量不变，线框垂直纸面向外运动，磁通量也不变．线框绕ad边转动时，磁通量变化．故A、B、C错误，D正确．]1穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过回路的磁场或回路的面积发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化．主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流．2．产生感应电流的方法(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动如图216所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生．图216图217(2)磁铁在线圈中运动如图217所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．(3)改变螺线管AB中的电流如图218所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．图218如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是( )A B C DB[感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路．A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流．]闭合回路磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流[针对训练]2．如图219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( ) 【导学号：71082044】图219A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动D[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．][当堂达标·固双基]1．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图2110所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是( )图2110A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1、Φ2、Φ3相等A[磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少．]2．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图所示的四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是( )A．左右平移B．上下平移C．在纸面前后平移D．绕ab、cd边的中心轴转动A[长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．]3．如图2111所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，在线圈中会产生感应电流的是( )【导学号：71082045】图2111A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕AB边转动D．矩形线圈绕BC边转动C[A、B、D三个选项中在发生运动状态的变化时，没有引起磁通量的变化，故都没有发生电磁感应现象，所以没有感应电流产生．C选项中，线圈的磁通量发生了改变，故线圈中产生了感应电流．]精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

高中物理第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现课件粤教版选修1_1

变化，由此可判定各个选项．
解析：感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变化，闭合线圈中没有感应电流产生可能由于线圈始终与磁场平行，故 A 错误；感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变化，磁通量的变化可以由磁场引起，也可以由线圈的面积的变化引起，闭合线圈中没有感应电流产生，不能判断出此地一定没有磁场的变化，故 B 错误；
第二章电磁感应与电磁场第一 Nhomakorabea 电磁感应现象的发现
[学业考试要求] 1.知道电磁感应现象.2.知道产生感应电流的条件．
考点一电磁感应现象
1．1820 年丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场，我们今天称之为_电_生__磁___．英国物理学家法拉第在 1831 年发现磁场可以产生感应电流，这就是_磁_生__电___．
四位科学家对于物理所做贡献的了解来作答．
解析：欧姆发现导体中电流与电压、电阻的关系—— 欧姆定律，不符合题意，故 A 错误；奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流的磁效应的科学家，故 B 错误；库仑发现了库仑定律，不符合题意，故 C 错误；法拉第发现了电磁感应现象及其规律，符合题意，故 D 正确．
(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化，如下图甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量；图乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量．
[例❶]首先发现电磁感应现象并总结它的规律的科学家是( )
A．欧姆 B．奥斯特 C．库仑 D．法拉第分析：根据我们对于欧姆、奥斯特、库仑、法拉第这
2．感应电动势：电磁感应现象中产生的_电_动__势____．在闭合电路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．
3．在其他条件不变的情况下，感应电动势的大小决定了感应电流的大小．

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第2章电磁感应与电磁场1.回路有电流必须有电源，电源产生电动势．电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题．产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．2．法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．3．磁通量变化快慢的描述方法在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．(多选)如图21所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至虚线A左侧位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )图21A．圆环向右穿出磁场时，磁通量发生变化B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流产生C．圆环由图中左位置向右运动到图中右位置过程，圆环中没有感应电流产生D．因圆环在匀强磁场中运动，整个过程中圆环没有感应电流产生【解析】如题图所示，当圆环从虚线A左侧位置开始下落，进入磁场时，穿过圆环的磁通量增大，所以有感应电流产生．选项A、B正确．圆环由图中左位置向右运动到图中右位置过程，由于磁场区域中存在匀强磁场，圆环面积不变，磁场与圆面的夹角不变，所以穿过圆环的磁通量不发生变化，圆环中没有感应电流产生．但圆环进出磁场时，穿过圆环的磁通量发生变化，圆环中有感应电流产生．选项C正确，D错误．【答案】ABC1.芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n1接交流电源，由于电流的变化，在闭合铁芯中产生变化的磁通量，磁感线也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生感应电动势，如果输出电压高于输入电压，为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，为降压变压器．3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.电压关系：U1U2＝n1n2由于理想变压器的结构一定，n 1、n 2均为定值，所以输出电压U 2由输入电压U 1决定，与负载电阻的大小无关，U 1增大，U 2也增大；U 1减小，U 2也减小．4．变压器不改变交变电流的频率．5．理想变压器中P 入＝P 出，而原线圈的输入功率决定于输出功率．(多选)如图22所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 断开，当开关S 接通时，以下说法正确的是( )图22A ．副线圈两端M 、N 的输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．通过电流表A 的电流增大【解析】副线圈两端电压U 2＝n2n1U 1，电源电压不变，则U 2不变．M 、N 两端电压不变，开关S 闭合，L 2与L 1并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M 、N 间的输出电压不变，副线圈中的总电流I 2增大，电阻R 上的电压降U R ＝I 2R 亦增大，灯泡L 1两端的电压减小，L 1中的电流减小，B 、C 正确．由I 2增大，导致原线圈中电流I 1相应增大，故D 正确．【答案】 BCD。

精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现复习巩固四十八

精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1第二章电磁感应与电磁场第一节电磁感应现象的发现复习巩固四十八第1题【单选题】如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )A、两导线框中均会产生正弦交流电B、两导线框中感应电流的周期都等于TC、在任意时刻，两导线框中产生的感应电动势都不相等D、两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等【答案】：【解析】：第2题【单选题】关于感应电流，下列说法中正确的是( )A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C、线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D、只要闭合电路的导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转。

首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A、奥斯特B、法拉第C、洛伦兹D、楞次【答案】：【解析】：第4题【单选题】下列说法中正确的是( )A、只要穿过闭合回路有磁通量，闭合电路中就一定会产生感应电流B、闭合回路在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中就一定会产生感应电流C、导体垂直切割磁感线运动时，导体内一定能产生感应电流D、闭合线圈放在变化的磁场中，线圈中可能没有感应电流【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合．令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀速运动，则线框中的感应电流（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线I﹣t图可能是下图中的( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第6题【单选题】竖直导线ab与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流），则从左向右看，线圈将( )A、不动B、顺时针转动，同时靠近导线C、顺时针转动，同时离开导线D、逆时针转动，同时靠近导线【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，一个导线框在匀强磁场中向垂直于磁感线的方向运动，导线中会不会产生感应电流( )A、一定不会B、一定会C、可能会D、可能不会【答案】：【解析】：第8题【多选题】将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接，下列说法中正确的是( )A、开关闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出线圈A时都会引起电流计指针偏转B、线圈A插入线圈B中稳定后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会发生偏转C、开关闭合后，匀速滑动滑动变阻器的滑片P，电流计指针将会发生偏转D、开关闭合后，只有将滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能发生偏转【答案】：【解析】：第9题【多选题】在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第10题【多选题】如图所示，A、B为大小、形状、匝数、粗细均相同，但用不同材料制成的线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同．匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直．同时释放A、B线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A线圈比B线圈先到达地面．下面对两线圈的描述中可能正确的是( )A、A线圈是用塑料制成的，B线圈是用铜制成的B、A线圈是用铝制成的，B线圈是用胶木制成的C、A线圈是用铜制成的，B线圈是用塑料制成的D、A线圈是用胶木制成的，B线圈是用铝制成的【答案】：【解析】：第11题【多选题】如图所示在口字形闭合铁芯，左侧铁芯绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源E构成闭合回路，a、b、c为三个闭合金属环，套在铁芯上，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，在滑动变阻器的滑片左右滑动时，能够产生感应电流的圆环是( )A、a环B、b环C、c环D、a、b、c三环均会产生【答案】：【解析】：第12题【填空题】(2015·上海）如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以v0=2m/s、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是______，环中最多能产生______J的电能。

高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用教师用书粤教版选修1-1

第二节电磁感应定律的建立第三节电磁感应现象的应用课标解读重点难点1.了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系.2.知道法拉第电磁感应定律的内容.3.知道理想变压器的原理.4.了解汽车防抱死制动系统.1.法拉第电磁感应定律．(重点)2.理想变压器原理．(重难点)电磁感应定律的建立1.(1)探究感应电动势与磁通量变化的关系①当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就越大，表明感应电动势越大．②当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就越大，表明感应电动势越大．③感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．(2)法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．2．思考判断(1)决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．(×)(2)闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．(√)(3)感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同．(×)3．探究交流磁通量变化大，感应电动势一定大吗？【提示】不一定．感应电动势大小与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无直接关系．电磁感应现象的应用1.(1)变压器①作用：变压器是把交流电的电压升高或者降低的装置．②构造：原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)、闭合铁芯． (2)变压器原理①原理：利用电磁感应原理来改变交流电的电压．②公式：U1U2＝n1n2，U 1、U 2分别是原、副线圈两端的电压，n 1、n 2分别是原、副线圈的匝数．(3)ABS 系统①ABS 系统的作用：汽车紧急制动时，如果车轮被制动装置抱死，车轮将出现滑动，方向盘就会失灵，汽车将甩尾侧滑，可能发生严重的交通事故．为防止这种现象，人们发明了防抱死制动系统(ABS)．②ABS 系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成．轮速传感器的作用是采集车轮转速信号，它是利用电磁感应现象测量车轮转速的．2．思考判断(1)变压器也可能改变恒定电压．(×) (2)变压器的原理是电磁感应定律．(√) 3．探究交流升压变压器的原副线圈有何特点？【提示】升压变压器的副线圈匝数比原线圈匝数多.如何区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦΔt1.它们的物理意义是什么？2.它们有何区别和联系？物理意义列表如下物理量单位物理意义磁通量Φ Wb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量ΔΦ Wb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少磁通量的Wb/s 表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢变化率ΔΦΔtΦ平面垂直时，Φ＝BS .(2)ΔΦ是过程量，是表示闭合回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量的增减，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.常见磁通量变化方式有：B 不变，S 变；S 不变，B 变；B 和S 都变；回路在磁场中相对位置改变(如转动等)．总之，只要影响磁通量的因素发生变化，磁通量就会变化．(3)ΔΦΔt表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称为磁通量的变化率．(4)Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系，这一点可与运动学中v 、Δv 、ΔvΔt三者类比．值得指出的是：Φ很大，ΔΦΔt 可能很小；Φ很小，ΔΦΔt 可能很大；Φ＝0，ΔΦΔt 可能不为零(如线圈平面转到与磁感线平行时)．当Φ按正弦规律变化时，Φ最大时，ΔΦΔt ＝0，反之，当Φ为零时，ΔΦΔt最大．下列说法中正确的是( )A ．穿过闭合电路的磁通量越大，则感应电动势越大B ．穿过闭合电路的磁通量变化越大，则感应电动势越大C ．只要穿过闭合电路的磁通量变化，电路中就有感应电动势D ．感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢无关【审题指导】根据法拉第电磁感应定律即可判断．【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势(E )的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故A 、B 、D 均错．产生感应电动势的条件是磁通量发生变化，选项C 正确．【答案】 C1.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图221所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )图221A ．0 s ～2 sB ．2 s ～4 sC ．4 s ～6 sD ．6 s ～10 s 【解析】由题图知：4 s ～6 s 内磁通量变化最快，故 4 s ～6 s 内感应电动势最大．【答案】 C对法拉第电磁感应定律的理解1.电磁感应现象中的电源是什么？2.怎样理解电磁感应定律. 1．感应电动势电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电路的电源．2．产生感应电动势的条件只要穿过某个电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势． 3．电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．感应电动势的大小与磁通量的变化率ΔΦΔt成正比，磁通量的变化率是指磁通量变化的快慢．不能理解为感应电动势与磁通量或磁通量的变化量成正比．感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt，与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有直接的联系．无论电路是否闭合，只要磁通量变化，就有感应电动势产生．电路闭合时有电流形成，电路不闭合时则不能形成电流．例如导体在磁场中切割磁感线运动时，导体两端就产生感应电动势．如图222所示，闭合开关S ，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s ，第二次用0.4 s ，并且两次的起始和终了位置相同，则 ( )图222A ．第一次磁通量变化较大的最大偏角较大G ．第一次B 均不偏转，故均无感应电动势G ，S ．若断开C D ．以上说法都不对【审题指导】本题可根据电磁感应现象与法拉第电磁感应定律综合判断．【解析】由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终了位置相同，因此磁通量的变化错．根据法拉第电磁感应定律，第一次磁通量变化较快，所以A 相同，故1Φ－2Φ＝ΦΔ感应电动势较大；而闭合电路电阻相同，所以感应电流也较大，故B 正确．若S 断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动势仍存在，所以C 不对．【答案】 B2．下列关于电磁感应的说法中，正确的是( ) A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C ．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大 D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大【解析】ΔΦΔt越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．【答案】 D理想变压器的特点及规律1.什么是理想变压器？2.理想变压器有何特点？ 1．理想变压器不计变压器线圈的热损失和铁芯发热损失的能量，变压器副线圈提供给用电器的电功率等于发电机提供给原线圈的电功率．2．特点理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内，穿过原、副线圈的磁通量相同，穿过每匝线圈的磁通量的变化率也相同，因此每匝线圈产生的感应电动势相同，原、副线圈产生的电动势和原、副线圈的匝数成正比．在线圈电阻不计时，线圈两端电压等于电动势．所以变压器原、副线圈的两端电压与匝数成正比．3．升压变压器和降压变压器由变压器公式U 1/U 2＝n 1/n 2，当变压器原线圈匝数少，副线圈匝数多时，副线圈两端电压高于原线圈两端电压，则变压器为升压变压器；当变压器原线圈匝数多，副线圈匝数少时，副线圈两端电压低于原线圈两端电压，则变压器为降压变压器．4．规律(1)理想变压器中，原、副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比，即U1U2＝n1n2.(2)理想变压器的输出功率等于输入功率，P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2.因此，原、副线圈中的电流之比等于匝数的反比，即I1I2＝n2n1.某变压器原、副线圈的电压之比为22∶1，原线圈匝数为1 320匝．当原线圈接在220 V 交流电源上时 ( )A ．副线圈两端电压为10 VB ．副线圈匝数为66匝C ．副线圈匝数为2 640匝D ．副线圈匝数为990匝【解析】由U1U2＝n1n2得，副线圈匝数n 2＝n 1U 2/U 1＝1 320×122＝60(匝)，副线圈两端电压U 2＝U 1n 2/n 1＝220×122V ＝10 V.【答案】 A3．如图223所示为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n 1＝400匝，n 2＝800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定( )图223①这是一台降压变压器 ②这是一台升压变压器③次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍 ④次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 正确．②③，变压器为升压变压器，1U 2＝2U 得2n /1n ＝2U /1U 由【解析】【答案】 C【备课资源】为什么雷声总是响很长时间？大家都知道闪电是怎么回事．它是高空运动的云互相摩擦时产生的静电，当静电积累到一定程度时就会放电，从而形成了我们看到的划破长空的闪电．雷声实际上就是闪电击穿空气时产生的．一道闪电通常有几百米到几千米，那么这道闪电击穿空气时发出的声响传到我们耳中所需的时间就会差几秒、十几秒(声音在空气中的传播速度是340 m/s)．况且，雷声在云和云之间还会来回反射，所以当一道闪电过后，我们才会听到雷声，而且雷声“隆隆”作响持续很长时间.1．(2013·江苏金湖中学学业水平模拟测试)如图224所示，变压器原副线圈匝数比为1∶2，则副线圈中电压表读数为( )图224A ．0 VB ．2 VC ．4 VD ．8 V 【解析】由于原线圈接的是直流电源，所以通过副线圈的磁场不变，因此副线圈中电压表读数为0，选项A 正确．【答案】 A2. (多选)如图225所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab 、cd ，与导轨接触良好．这两条金属)(字形回路中有感应电流通过，则可能”井“，若2v 、1v 的运动速度分别是cd 、ab 棒图2252v ＞1v ．A 2v ＜1v ．B 2v ＝1v ．C．无法确定D 【解析】只要金属棒ab 、cd 的运动速度不相等，“井”字形回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A 、B 正确．【答案】 AB3．一理想变压器，其原线圈为2 200匝，副线圈为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图226所示．图226(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________W.此时输入功率为．________A 【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．得n2n1＝U2U1由(2) )电压表读数44 V(＝V 4402 200220×＝n2n11U ＝2U )电流表读数0.44 A(＝A 44100＝U2R ＝2I 19.36 W.＝0.44×44 W ＝2U 2I ＝出P ＝入P【答案】(1)0 0 (2)44 0.44 19.36。

高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用学案粤教版选修1-1

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第二节电磁感应定律的建立第三节电磁感应现象的应用学习目标知识脉络1。

了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系．2．知道法拉第电磁感应定律的内容．(重点)3．知道理想变压器的原理．(重点、难点)4．了解汽车防抱死制动系统.电磁感应定律的建立［先填空]1．探究感应电动势与磁通量变化的关系(1)当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就越大,表明感应电动势越大．（2）当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就越大,表明感应电动势越大．（3)感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．2．法拉第电磁感应定律(1）内容：电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．(2)表达式:E＝n错误!，其中n是线圈匝数,错误!是磁通量变化率．[再判断］1．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．(×）2．闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．（√）3．由E＝n错误!可知，E与ΔΦ成正比．（×）错误!磁通量变化大，感应电动势一定大吗？【提示】不一定．感应电动势大小与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无直接关系．1．如何区分磁通量Φ,磁通量的变化量ΔΦ，磁通量的变化率错误!(1）Φ是状态量,是在某时刻(某位置)穿过闭合回路的磁感线的条数,当磁场与回路平面垂直时，Φ＝BS。

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一、电磁感应现象的发现
一、选择题：
1．感应电动势产生的条件是[ ]
A.导体必须做切割磁感线运动；
B.导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化；
C.无论导体回路是否闭合，只要它包围或扫过的面积内的磁通量发生变化；
D.闭合回路产生了感应电流
2. 在电磁感应现象中，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．导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，导体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，在电路内一定会产生感应电流
3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是 [ ]
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会
有感应电流
4．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1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 [ ]
A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D.丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
5. 垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]
A．线圈沿自身所在的平面匀速运动
B．线圈沿自身所在的平面加速运动
C．线圈绕任意一条直径匀速转动
D．线圈绕任意一条直径变速转动
6．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(如图)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]
A．N极向外、S极向里绕O点转动
B．N极向里、S极向外，绕O点转动
C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动
D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动
7. 如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于 [ ]
二、填空题
8. 产生感应电流的条件：（1）____________（2）_________________。

（充要条件）
9．如图所示，矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中，右半边在磁场外，当线圈以ab 边为轴向纸外转过60°过程中，线圈中_______产生感应电流(填会与不会)。

10. 一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面
保持水平，如图10所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内____感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内____感应电流。

(填：“有”或“无”)
三、计算题
11. 将面积是0.5m2的导线环放入匀强磁场中，环面与磁场方向垂直。

已知穿过这个导
线环的磁通量是2.0×10-2Wb。

求磁场的磁通密度?
参考答案
一、选择题
1．C 2．D 3．ABC 4．D 5．CD 6．AB 7. C
二、填空题
8. （1）电路要闭合（2）磁通量要发生变化
9. 不会
10. 有，有
三、计算题 11. 4.0×10-2Wb/ m2。