人教版高中物理選擇性必修第二冊第二章教案教學(xué)設(shè)計復(fù)習(xí)資料

人教版高中物理選擇性必修第二冊第二章電磁感應(yīng)第1節(jié)楞次定律【素養(yǎng)目標(biāo)】體驗楞次定律的實驗探究過程;理解楞次定律的內(nèi)容能運用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,解答有關(guān)問題理解楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。掌握右手定則;認(rèn)識右手定則是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式能運用右手定則判斷因?qū)w做切割磁感線運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。【必備知識】知識點一、實驗：探究感應(yīng)電流的方向(1)實驗準(zhǔn)備用試觸的方法明確電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。(2)實驗裝置將螺線管與電流計組成閉合電路,如圖所示。(3)實驗記錄分別將條形磁鐵的N極、S極插入或抽出線圈,如圖所示,記錄感應(yīng)電流的方向如下。探究感應(yīng)電流方向的實驗記錄(4)實驗分析①線圈內(nèi)磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向（俯視）感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下逆時針向上感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加乙向上順時針向下②線圈內(nèi)磁通量減少時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向（俯視）感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)丙向下順時針向下感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少丁向上逆時針向上知識點二、楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。對楞次定律的進(jìn)一步理解引起感應(yīng)電流的磁通量是指原磁通量?！白璧K”并不一定是相反，“阻礙”的是磁通量的變化?！白璧K”也不是“阻止”，而是延緩了磁通量的變化過程。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。應(yīng)用楞次定律解題的一般步驟明確研究對象判斷原磁場方向判斷磁通量的變化情況判斷感應(yīng)電流的磁場方向判斷感應(yīng)電流的方向知識點三、右手定則伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向?！军c睛】右手定則、楞次定律、安培定則、左手定則的應(yīng)用比較【課堂檢測】1.如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡，線圈L自感系數(shù)足夠大，電阻可以忽略不計。下列說法中正確的是（）A.

合上開關(guān)S時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮

B.

合上開關(guān)S時，A1和A2同時亮

C.

斷開開關(guān)S時，A2閃亮一下再熄滅

D.

斷開開關(guān)S時，流過A2的電流方向向右【答案】A【解析】AB．合上開關(guān)S時，燈A2立即發(fā)光。通過線圈L的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，燈A1逐漸亮起來。當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，通過兩燈的電流相等，亮度相同，A符合題意，B不符合題意；CD．穩(wěn)定后斷開開關(guān)S時，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當(dāng)于電源，線圈L、燈A2與燈A1構(gòu)成閉合回路放電，兩燈都過一會兒熄滅，由于兩燈泡完全相同，線圈的電阻又不計，則燈A2不會出現(xiàn)閃亮一下，且流過燈A2的電流方向向左，CD不符合題意。故答案為：A?！痉治觥慨?dāng)電鍵K閉合時,通過線圈L的電流增大,穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向和作用,分析哪個燈先亮。斷開瞬間也可以按照同樣的思路分析。2.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖甲所示，上、下為電磁體的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室。圖乙為真空室的俯視圖，電子在真空室中做圓周運動。電磁體線圈中電流可以變化，產(chǎn)生感生電場使電子加速。某時刻電磁體線圈中電流如圖所示，電子逆時針方向運動。下列說法中正確的是（）A.

此時真空室中磁場方向由上向下

B.

感生電場對電子的作用力給電子提供向心力

C.

電子做圓周運動的向心加速度大小始終不變

D.

為使電子加速，圖中電流應(yīng)該由小變大【答案】D【解析】A．根據(jù)圖中電流，結(jié)合右手螺旋定則可知，真空室中磁場方向由下向上，A不符合題意；B．由于電磁體線圈中電流可以變化，可在真空室中產(chǎn)生感應(yīng)磁場，電子在洛倫茲力的作用下做圓周運動，B不符合題意；C．由于感生電場使電子加速，電子的速度變大，所以電子運動的向心加速度大小會發(fā)生變化，C不符合題意；D．電磁體線圈中電流變大，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，由楞次定律可知，進(jìn)而產(chǎn)生的感應(yīng)電場強(qiáng)度變大，使得電子的速度變大，D符合題意。故答案為：D?！痉治觥坷糜沂致菪▌t可以判別磁場的方向；電子在洛倫茲力的作用下做圓周運動；由于感生電場對電子加速所以其電子的線速度和向心加速度會產(chǎn)生變化；當(dāng)線圈電流變大時產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大則對應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電場強(qiáng)度變大則會使電子的速度變大。【素養(yǎng)作業(yè)】1.如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到達(dá)位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流（

）A.

沿abcd流動

B.

沿dcba流動

C.

由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動

D.

由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動【答案】A【解析】由條形磁鐵的磁場分布情況可知，線圈在位置Ⅱ時穿過矩形閉合線圈的磁通量最少．線圈從位置Ⅰ到Ⅱ，穿過abcd自下而上的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場阻礙其減少，則在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為abcd，線圈從位置Ⅱ到Ⅲ，穿過abcd自上而下的磁通量在增加，感應(yīng)電流的磁場阻礙其增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向仍然是abcd.。故答案為：A【分析】閉合電路中的磁通量發(fā)生改變，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用楞次定律判斷電流的流向。2.如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻.一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R2A.

通過電阻R的電流方向為P→R→M

B.

a端電勢比b端高

C.

a、b兩點間電壓為BLv

D.

外力F做的功等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱【答案】B【解析】AB.金屬棒勻速向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則，判斷感應(yīng)電流的方向為由b到a，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv，金屬棒本身相當(dāng)于電源，a為正極，b為負(fù)極，a端電勢比b端高，通過電阻R的電流方向為M→R→P，A不符合題意，B符合題意；C.電阻的阻值為R，金屬棒的阻值為R2，所以ab兩點間電壓為UD.根據(jù)能量守恒定律，外力F做的功轉(zhuǎn)化為電能，再通過電阻R和金屬棒轉(zhuǎn)化為焦耳熱，D不符合題意.故答案為：B【分析】閉合電路中的磁通量發(fā)生改變，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用楞次定律判斷電流的流向，結(jié)合選項分析求解即可。3.楞次定律是下列哪個定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)（

）A.

法拉第電磁感應(yīng)定律

B.

庫侖定律

C.

能量守恒定律

D.

歐姆定律【答案】C【解析】楞次定律指感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量的變化，這種阻礙作用做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電流的電能，所以楞次定律的阻礙過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)，C符合題意，A、B、D不符合題意；故答案為：C?！痉治觥磕芰渴鞘睾愕模荒軓囊粋€物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。4.如圖所示，將條形磁鐵從相同的高度分別以速度v和2v插入線圈，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度較大的是（

）A.

以速度v插入

B.

以速度2v插入

C.

一樣大

D.

不能確定【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，回路的感應(yīng)電流也會越大，所以將條形磁鐵以較大的速度插入線圈時，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，B符合題意，ACD不符合題意。故答案為：B?！痉治觥慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是，對于閉合回路中的某一部分，磁通量發(fā)生改變，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大；閉合回路中的磁通量不變，回路就不會有電流。5.A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合，如圖所示．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則（

）A.

金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力減小

B.

金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力增大

C.

金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力減小

D.

金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力增大【答案】A【解析】膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B線圈的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同；根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線的拉力減小，A符合題意，BCD不符合題意。故答案為：A?！痉治觥块]合電路中的磁通量發(fā)生改變，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用楞次定律判斷電流的流向和圓環(huán)的受力方向。6.如圖所示，在垂直于紙面足夠大范圍內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2是線圈的對稱軸。應(yīng)使線圈怎樣運動才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流（

）A.

向左或向右平動

B.

向上或向下平動

C.

垂直于紙面向里平動

D.

繞O1O2轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】ABC．由題可知該磁場是勻強(qiáng)磁場，線圈的磁通量為：Φ=BS，S為垂直于磁場的有效面積，無論線圈向左或向右平動，還是向上或向下平動，或者垂直于紙面向里平動，線圈始終與磁場垂直，有效面積不變，因此磁通量一直不變，所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生，ABC不符合題意；D．當(dāng)線圈繞O1O2軸轉(zhuǎn)動時，在轉(zhuǎn)動過程中，線圈與磁場垂直的有效面積在不斷變化，因此磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D符合題意。故答案為：D?！痉治觥慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是，對于閉合回路中的某一部分，磁通量發(fā)生改變，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大。7.老師做了一個物理小實驗讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是（

）A.

磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，從上方向下看，橫桿順時針轉(zhuǎn)動；

B.

磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，從上方向下看，橫桿逆時針轉(zhuǎn)動；

C.

無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動；

D.

無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動。【答案】B【解析】左環(huán)不閉合，磁鐵插向左環(huán)時，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)不受力，橫桿不轉(zhuǎn)動；右環(huán)閉合，磁鐵插向右環(huán)時，環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)受到磁場的作用，橫桿轉(zhuǎn)動，根據(jù)“來拒去留”可知，從上方向下看，橫桿逆時針轉(zhuǎn)動。故答案為：B?！痉治觥慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是，對于閉合回路中的某一部分，磁通量發(fā)生改變，如果圓環(huán)不是閉合的，就不會產(chǎn)生電流，那么圓環(huán)就不會與磁鐵發(fā)生作用。8.兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流有（）A.

A的轉(zhuǎn)速減小，B中產(chǎn)生逆時針方向的電流

B.

A的轉(zhuǎn)速增大，B中產(chǎn)生順時針方向的電流

C.

A的轉(zhuǎn)速增大，B中產(chǎn)生逆時針方向的電流

D.

無法判斷B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流【答案】C【解析】AD．若A的轉(zhuǎn)速減小，因A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，依據(jù)右手螺旋定則，原磁場向里，且大小減小，由楞次定律可知，B導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的內(nèi)部磁場向里，由右手螺旋定則可知，B導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流為順時針方向，AD不符合題意；BC．若A的轉(zhuǎn)速增大，因A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，依據(jù)右手螺旋定則，原磁場向里，且大小增大，由楞次定律可知，B導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的內(nèi)部磁場向外，由右手螺旋定則可知，B導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流為逆時針方向，B不符合題意，C符合題意。故答案為：C?！痉治觥緼環(huán)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生等效電流,若電流產(chǎn)生的磁場使B中的磁通量發(fā)生變化,則可以在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流;根據(jù)導(dǎo)體環(huán)A轉(zhuǎn)動快慢,結(jié)合楞次定律與右手螺旋定則可判斷B中感應(yīng)電流方向,并根據(jù)同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,從而即可判定受力趨勢情況.第二章電磁感應(yīng)第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律【素養(yǎng)目標(biāo)】知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量;能區(qū)別磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ和磁通量的變化率。理解法拉第電磁感應(yīng)定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式;會用法拉第電磁感應(yīng)定律解決相關(guān)問題。知道什么叫感應(yīng)電動勢;掌握導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=Blv的推導(dǎo)及意義;能熟練應(yīng)用和E=Blv解題。了解反電動勢及其作用?！颈貍渲R】知識點一、感應(yīng)電動勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源,它的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻。知識點二、電磁感應(yīng)定律1、內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2、表達(dá)式:E=n?Φ?t3、對電磁感應(yīng)定律的理解（1）E=n?Φ(2)由E=n?Φ?t計算出的?t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢。若知識點三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢(1)公式:E=Blv,此式常用來計算瞬時感應(yīng)電動勢的大小。(2)適用條件:B、l、v兩兩垂直,如圖所示?！军c睛】對公式E=Blv的理解(1)該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個推論,一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同的情況,當(dāng)v為瞬時速度時,E為瞬時感應(yīng)電動勢;當(dāng)v是平均速度時,E為平均感應(yīng)電動勢。如果導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相等,可取其平均速度求感應(yīng)電動勢。例如,長度為l的導(dǎo)體棒在磁場中繞A點在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則AC在切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(2)公式中的v應(yīng)理解為導(dǎo)線和磁場間的相對速度,當(dāng)導(dǎo)線不動而磁場運動時,也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生。(3)公式E=Blv只有當(dāng)B、l、v兩兩垂直時才成立,如果不滿足兩兩垂直,則應(yīng)通過矢量分解(分解v或分解B)取兩兩垂直的分量計算。當(dāng)有任意兩個量的方向互相平行時,感應(yīng)電動勢為零。例如,閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體棒以速度v斜向切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。由于B、l、v不滿足兩兩垂直,我們可以把速度v分解為兩個分量:垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv1=Blvsinθ。(4)公式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時的有效長度。如果導(dǎo)線不和磁場垂直,l應(yīng)是導(dǎo)線在垂直磁場方向投影的長度;如果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的,l應(yīng)取導(dǎo)線兩端點的連線在與B和v都垂直的直線上的投影長度。例如,如圖所示的三幅圖中切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的,則切割磁感線的有效長度應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長度,即ab的長?！军c睛】公式E=n?Φ形式比較內(nèi)容E=n?E=Blv區(qū)別研究對象不同整個閉合回路在磁場中做切割磁感線運動的一段導(dǎo)體適用范圍不同具有普遍性，無論什么方式引起Φ的變化都適用只適用于一段導(dǎo)體切割磁感線運動的情況條件不同不一定是勻強(qiáng)磁場E=n?Φ?t=nB?S?t=nS?B勻強(qiáng)磁場（常用情況）E=Blv，l、v、B應(yīng)取兩兩互相垂直的分量，可采用投影的辦法物理意義不同求的是?t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，E與某段時間或某個過程相對應(yīng)求的是順勢感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng)，（代入平均速度時也可計算平均感應(yīng)電動勢）聯(lián)系E=Blv是由E=n?ΦB、l、v三者均不變時，在?t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢才和它的瞬時感應(yīng)電動勢相同【課堂檢測】1.如圖所示，在足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，有一根長度為L的導(dǎo)體棒AC。第一次以垂直棒的速度v在紙面內(nèi)勻速拉動導(dǎo)體棒；第二次以A點為軸在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動導(dǎo)體棒，若這兩種情況下導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，則第二次轉(zhuǎn)動的角速度為（）A.

2vL

B.

vL

C.

v【答案】A【解析】第一次以垂直棒的速度v勻速拉動導(dǎo)體棒，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=BLv第二次以A點為軸順時針轉(zhuǎn)動導(dǎo)體棒，角速度為ω，則末端的線速度為v′=Lω感應(yīng)電動勢為E因為E1=E2解得ω=A符合題意；BCD不符合題意；故答案為：A?！痉治觥糠謩e求出兩次導(dǎo)體棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小,根據(jù)兩種情況下導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同,可求得角速度。2.如圖甲所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，它的OP邊在x軸且長為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框的一條邊在x軸上，且線框沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場區(qū)域，在t=0時該線框恰好位圖甲中所示的位置。現(xiàn)規(guī)定以逆時針方向為導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，在圖乙所示的四幅圖中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移關(guān)系的是（）A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】導(dǎo)線框前進(jìn)0~L過程中，單邊(右邊框)切割磁感線，有i=e其中l(wèi)為實際切割長度，隨著導(dǎo)線框的移動而減小，故感應(yīng)電流減小。又根據(jù)右手定則判斷出導(dǎo)線框中電流方向為逆時針。即該過程中，感應(yīng)電流在第一象限，且不斷減小。同理導(dǎo)線框前進(jìn)L~2L過程中，也是單邊(左邊框)切割，其實際切割長度一直再減小，其感應(yīng)電流減小，根據(jù)右手定則，電流方向為順時針。圖線在第四象限，且不斷減小。故答案為：C。【分析】將整個過程分成兩個位移都是L的兩段,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向.由感應(yīng)電動勢公式E-Blv,1是有效切割長度,分析的變化情況,確定電流大小的變化情況.【素養(yǎng)作業(yè)】1.穿過某單匝線圈的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，該線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（

）A.

1V

B.

2V

C.

3V

D.

4V【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=ΔΦ故答案為：B。【分析】利用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出電動勢的大小。2.如圖所示，一邊長為a的正方形線圈與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在Δt時間內(nèi)將線圈繞虛線（磁場邊界）翻轉(zhuǎn)180°A.

零

B.

Ba

C.

Ba2Δt【答案】C【解析】在Δt時間內(nèi)將線圈繞虛線（磁場邊界）翻轉(zhuǎn)180°過程中，磁通量變化為ΔΦ=2B×由法拉第電磁感應(yīng)定律可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=故答案為：C?！痉治觥扛鶕?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行求解。3.如圖甲所示，單匝線圈兩端A、B與一理想電壓表相連，線圈內(nèi)有一垂直紙面向里的磁場，線圈中的磁通量變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是(

)A.

0～0.1s內(nèi)磁通量的變化量為0.15WbB.

電壓表讀數(shù)為22C.

B端比A端的電勢高D.

電壓表“＋”接線柱接A端【答案】D【解析】A.0～0.1s內(nèi)磁通量的變化量為0.05Wb，A不符合題意B.感應(yīng)電動勢E=ΔΦC.根據(jù)楞次定律判斷B端比A端的電勢低，C不符合題意D.B端比A端的電勢低，電壓表“＋”接線柱接A端，D符合題意故答案為：D【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合楞次定律進(jìn)行分析判斷。4.下列各圖中，相同的條形磁鐵穿過相同的線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝N△B△tS，可得磁場越強(qiáng)，磁鐵靠近線圈的速度越大，則磁通量變化率最大，則產(chǎn)生感應(yīng)電動勢越大，而C圖的磁感線大多都是水平的，因此磁通量變化不大。D符合題意，ABC不符合題意；

5.如圖所示，一矩形金屬線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，通過理想變壓器對小燈泡供電，下列說法正確的是（

）A.

通過圖示位置時，線框中的電流方向?qū)l(fā)生改變

B.

線圈轉(zhuǎn)動的頻率與小燈泡閃爍的頻率相同

C.

通過圖示位置時，穿過線框的磁通量的變化率最大

D.

其他條件不變，增加變壓器原線圈的匝數(shù)可提高發(fā)電機(jī)的輸出功率【答案】A【解析】AC．由圖可知，此時線框與磁場垂直，線框中的磁通量最大，磁通量的變化率最小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小為零，線框中電流方向發(fā)生變化，A符合題意，C不符合題意；B．根據(jù)物理知識可知，線框轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次，即燈泡閃爍兩次，根據(jù)f=1T可得，線圈轉(zhuǎn)動的頻率應(yīng)為燈泡閃爍的頻率的D．想要輸出功率變大需要將原線圈匝數(shù)減小，D不符合題意。故答案為：A?！痉治觥慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是，對于閉合回路中的某一部分，磁通量發(fā)生改變，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大；閉合回路中的磁通量不變，回路就不會有電流。6.一個U形金屬線框在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，通過導(dǎo)線給同一電阻R供電，如圖甲、乙所示．其中甲圖中OO′軸右側(cè)有磁場，乙圖中整個空間均有磁場，兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同．則甲、乙兩圖中交流電流表的示數(shù)之比為(

)A.

1∶2

B.

1∶2

C.

1∶4

D.

1∶1【答案】A【解析】甲圖中的磁場只在OO如圖甲，電流表測得是有效值，所以I=乙圖中的磁場布滿整個空間，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流如圖乙，所以I則I:I故答案為：A。【分析】用法拉第電磁感應(yīng)定律求解電壓的大小，再利用歐姆定律求解回路中電流的大小。7.位于磁場中的甲、乙兩個矩形金屬線框可繞各自的軸轉(zhuǎn)動，兩根導(dǎo)線將兩個線框按如圖方式連接?，F(xiàn)用外力使甲線框順時針方向轉(zhuǎn)動。某時刻甲、乙線框恰處于如圖所示的位置。設(shè)此時乙線框的ab邊受到的安培力為F，則（

）A.

F向上，乙線框表示電動機(jī)的原理

B.

F向上，乙線框表示發(fā)電機(jī)的原理

C.

F向下，乙線框表示電動機(jī)的原理

D.

F向下，乙線框表示發(fā)電機(jī)的原理【答案】C【解析】用外力使甲線框順時針方向轉(zhuǎn)動后，甲線框切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷甲線框中感應(yīng)電流為順時針方向。流經(jīng)乙線框中感應(yīng)電流也為順時針方向。乙線框由于有電流而在磁場中受安培力的作用將發(fā)生轉(zhuǎn)動，此為電動機(jī)的原理。根據(jù)左手定則可判斷乙線框的ab邊受到的安培力F方向向下，C符合題意，ABD不符合題意。故答案為：C。【分析】甲線框因用外力而動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向。兩個線框用導(dǎo)線連接，則乙線框中有電流而受到安培力的作用。8.如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間接有定值電阻R，導(dǎo)體棒ab長為l且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)使導(dǎo)體棒ab向右勻速運動，下列說法正確的是（）A.

導(dǎo)體棒ab兩端的感應(yīng)電動勢越來越小

B.

導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流方向是a→b

C.

導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零

D.

導(dǎo)體棒ab所受安培力方向水平向右【答案】C【解析】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv由導(dǎo)體棒勻速運動，故電動勢大小不變，A不符合題意；B．根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流方向是b→a，B不符合題意；C．導(dǎo)體棒ab向右勻速運動，根據(jù)動能定理，導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零，C符合題意；D．根據(jù)左手定則，結(jié)合電流方向，可知導(dǎo)體棒ab所受安培力方向水平向左，D不符合題意。故答案為：C。【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電動勢的大小，結(jié)合右手定則判斷感應(yīng)電流的方向；利用動能定理確定合力做的功，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向。第二章電磁感應(yīng)第3節(jié)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動【素養(yǎng)目標(biāo)】了解渦流是怎樣產(chǎn)生的,了解渦流現(xiàn)象在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和危害。了解什么是電磁阻尼,什么是電磁驅(qū)動。了解電磁阻尼、電磁驅(qū)動在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用?！颈貍渲R】知識點一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場感生電場：磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，我們把這種電場叫感生電場。磁場變化時閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，感生電場對自由電荷的作用“扮演”了非靜電力的角色。感生電場的方向判斷3、感生電動勢：感生電場使導(dǎo)體中產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢。產(chǎn)生感生電動勢的導(dǎo)體在電路中的作用是充當(dāng)電源，其電路就是內(nèi)電路，它與外電路連接就對會外電路供電。知識點二、渦流(1)概念由于電磁感應(yīng),在導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中旋渦樣的感應(yīng)電流。(2)特點整塊金屬的電阻很小,渦流往往很強(qiáng),產(chǎn)生的熱量很多。(3)應(yīng)用①渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用:如真空冶煉爐。②渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用:如探雷器、安檢門。(4)防止電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費能量,損壞電器。①途徑一:增大鐵芯材料的電阻率。②途徑二:用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。知識點三、電磁阻尼(1)概念當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體運動的現(xiàn)象。(2)應(yīng)用磁電式儀表中利用電磁阻尼使指針迅速停止擺動,便于讀數(shù)。(3)電磁驅(qū)動①概念磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力使導(dǎo)體運動起來的現(xiàn)象。②應(yīng)用交流感應(yīng)電動機(jī)。【點睛】對渦流現(xiàn)象的進(jìn)一步理解(1)可以產(chǎn)生渦流的兩種情況①把塊狀金屬放在變化的磁場中。②讓塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運動。(2)能量轉(zhuǎn)化伴隨著渦流現(xiàn)象,其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如果金屬塊放在了變化的磁場中,則磁場能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;如果是金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運動,則由于克服安培力做功,金屬的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。例如:如圖所示,在O點正下方有一個具有理想邊界的磁場,銅球在A點由靜止釋放向右擺至最高點B。不考慮空氣阻力,銅球也回不到原來的高度,即A點一定高于B點,這是什么原因呢?銅球由A點運動至B點的過程中,在穿進(jìn)穿出磁場兩個階段銅球中產(chǎn)生渦流,將銅球的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,最終產(chǎn)生了焦耳熱,所以銅球的機(jī)械能減小,也就回不到原來的高度了。(3)渦流的危害、防止及利用①渦流的危害在各種電機(jī)、變壓器中,渦流是非常有害的。首先它會使鐵芯的溫度升高,從而危及線圈絕緣材料的壽命,嚴(yán)重時會使材料報廢;其次渦流發(fā)熱要消耗額外的能量,使電機(jī)、變壓器的效率降低。②渦流的防止為了減少渦流,變壓器、電機(jī)里的鐵芯不是由整塊的鋼鐵制成,而是用薄薄的硅鋼片疊合而成。一方面硅鋼片的電阻率比一般鋼鐵的要大,從而減少損耗;另一方面,每層硅鋼片之間都是絕緣的,阻斷了渦流的通路,進(jìn)一步減少了渦流的發(fā)熱。計算表明:渦流的損耗與硅鋼片的厚度的二次方成正比。③渦流的利用用來冶煉合金的真空冶煉爐,爐外有線圈,線圈中通過反復(fù)變化的電流,爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流。渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化并達(dá)到很高的溫度。利用渦流冶煉金屬的優(yōu)點是整個過程能在真空中進(jìn)行,這樣就能防止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入金屬,可以冶煉高質(zhì)量的合金。為了增大渦流,達(dá)到快速熔化金屬的目的,在線圈中通入高頻交變電流,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,電流變化快,得到的感應(yīng)電動勢就大,渦流就強(qiáng)。(4)渦流的本質(zhì)在理解渦流時,要注意渦流本質(zhì)上是由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的,它的產(chǎn)生仍然符合感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(有磁通量的改變,具體形式是有磁場的變化或?qū)w切割磁感線),特殊之處在于感應(yīng)電流不是在線狀回路中產(chǎn)生的,而是在塊狀金屬中產(chǎn)生的?！菊n堂檢測】1.電磁爐熱效率高達(dá)90%，爐面無明火，無煙無廢氣，電磁“火力”強(qiáng)勁，安全可靠．如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（

）A.

當(dāng)恒定電流通過線圈時，會產(chǎn)生恒定磁場，恒定磁場越強(qiáng)，電磁爐加熱效果越好

B.

電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作

C.

電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因這些材料的導(dǎo)熱性能較差

D.

在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用【答案】B【解析】電磁爐就是采用渦流感應(yīng)加熱原理；故A錯誤B正確；電磁爐工作時需要在鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋不屬于金屬導(dǎo)體，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；由于線圈產(chǎn)生的磁場能穿透紙板到達(dá)鍋底，在鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電流的熱效應(yīng)起到加熱作用．D錯誤；故選B【分析】電磁爐就是采用渦流感應(yīng)加熱原理；其內(nèi)部通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生渦流，使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，用來加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。2.如圖所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說法中正確的是(

)A.

2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流；該裝置使指針能夠轉(zhuǎn)動

B.

1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流；該裝置使指針能很快地穩(wěn)定

C.

1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流；該裝置使指針能夠轉(zhuǎn)動

D.

2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流；該裝置使指針能很快地穩(wěn)定【答案】D【解析】當(dāng)指針擺動時，1隨之轉(zhuǎn)動，2是磁鐵，那么在1中產(chǎn)生渦流，2對1的安培力將阻礙1的轉(zhuǎn)動．總之不管1向哪個方向轉(zhuǎn)動，2對1的效果總起到阻尼作用．所以它能使指針很快地穩(wěn)定下來。故選D【分析】這是渦流的典型應(yīng)用之一?！舅仞B(yǎng)作業(yè)】1.電磁爐是利用渦流加熱的，它利用交變電流通過線圈產(chǎn)生變化磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁感線通過鍋底時，即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身高速發(fā)熱，從而達(dá)到烹飪食物的目的。因此，下列的鍋類或容器中，適用于電磁爐的是（

）A.

煮中藥的瓦罐

B.

搪瓷碗

C.

平底鑄鐵炒鍋

D.

塑料盆【答案】C【解析】當(dāng)變化磁場的磁感線通過導(dǎo)體時，才能產(chǎn)生渦流，所以只能選C。

2.下列說法中正確的是（

）A.

光波不是電磁波

B.

電磁爐是利用渦流加熱的

C.

用陶瓷器皿盛放食品可直接在電磁爐上加熱

D.

DVD光盤是利用磁粉記錄信息的【答案】B【解析】屬于電磁波的一種；電磁爐在使用中用到了電流的磁效應(yīng)，利用渦流加熱的；根據(jù)電磁爐工作原理，鍋具必須含有磁性材料，陶瓷器皿不是磁性材料；光盤是用激光在反光鋁膜上刻出凸凹的單槽來記錄音像信息。故選B。

3.下列現(xiàn)象中為了防止渦流危害的是（

）A.

金屬探測器B.

變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊壓成鐵芯C.

用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐D.

磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架【答案】B【解析】A．金屬探測器中變化電流遇到金屬物體，在金屬物體上產(chǎn)生渦流，A不符合題意；B．變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊壓成鐵芯，是為了防止渦流，而不是利用渦流，B符合題意；C．真空冶煉爐是線圈中的電流做周期性變化，在冶煉爐中產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量。C不符合題意；D．鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動。而塑料做骨架達(dá)不到此作用，D不符合題意。故答案為：B?！痉治觥拷饘偬綔y器中變化電流遇到金屬物體，在金屬物體上產(chǎn)生渦流。4.關(guān)于渦流，下列說法中錯誤是（

）A.

真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置

B.

家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的

C.

阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動

D.

變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流【答案】B【解析】A.真空冶煉爐是利用渦流產(chǎn)熱來熔化金屬的，A不符合題意。B.要想產(chǎn)生渦流，必須是變化的磁場，因為變化的磁場才能產(chǎn)生電場，產(chǎn)生渦流，B錯誤，符合題意。C.根據(jù)楞次定律可知，阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動，C不符合題意。D.渦流會造成能量的損失，所以變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，為了減小渦流造成的能量損失，D不符合題意。故答案為：B【分析】導(dǎo)體有電流流過時，電流在導(dǎo)體內(nèi)部會形成渦流而發(fā)熱浪費電能，通過把鐵塊換成比較薄的硅鋼片從而減小渦流，減少電能損失。5.生活中很多器材都是依據(jù)電磁學(xué)理論制作而成,下列關(guān)于下列器材的原理和用途,敘述正確的是(

)A.

變壓器可以改變交流電壓與穩(wěn)恒直流電壓

B.

扼流圈對變化的電流沒有阻礙作用

C.

磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用

D.

真空冶煉爐的工作原理是通過線圈發(fā)熱使?fàn)t內(nèi)金屬熔化【答案】C【解析】A.變壓器可以改變交流電的電壓但不能改變直流電的電壓，A不符合題意。B.因變化的電流在線圈中產(chǎn)生自感現(xiàn)象從而阻礙電流的變化，故扼流圈對變化的電流有阻礙作用，B不符合題意。C.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流能起電磁阻尼的作用,C符合題意。D.真空冶煉爐的工作原理是爐中金屬產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化，不是線圏產(chǎn)生熱量，D不符合題意。故答案為：C【分析】導(dǎo)體有電流流過時，電流在導(dǎo)體內(nèi)部會形成渦流而發(fā)熱浪費電能，通過把鐵塊換成比較薄的硅鋼片從而減小渦流，減少電能損失，同時也可以利用渦流來發(fā)熱冶煉金屬。6.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法錯誤的是（

）A.

變壓器鐵芯做成片狀是為了減小渦流

B.

靈敏電流表在運輸時總要把兩接線柱用導(dǎo)體連接起來，是利用了電磁驅(qū)動

C.

真空冶煉爐的爐外線圈應(yīng)通入高頻交流電

D.

車站和重要場所的安檢門可以探測人身攜帶的金屬物品【答案】B【解析】變壓器的鐵芯用硅鋼片代替整塊鐵芯，是為了減小渦流損失，A說法正確；將兩個接線柱連接起來，從而形成閉合電路，當(dāng)因晃動，導(dǎo)致線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，進(jìn)而阻礙其運動，是利用電磁阻尼原理減弱表針的擺動，進(jìn)而保護(hù)表針不被損壞，B說法錯誤；真空冶煉爐的爐外線圈通過的電流是高頻交流電，C說法正確；安檢門利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場，會在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到，D說法正確。故答案為：B?！痉治觥快`敏電流表在運輸時總要把兩接線柱用導(dǎo)體連接起來，這是利用的電流在磁場中受到力的作用。7.熔化金屬的一種方法是用“高頻爐”，它的主要部件是一個銅制線圈，線圈中有一坩堝，堝內(nèi)放待熔的金屬塊，當(dāng)線圈中通以高頻交流電時，堝中金屬就可以熔化，這是因為(

)A.

線圈中的高頻交流電通過線圈電阻，產(chǎn)生焦耳熱

B.

線圈中的高頻交流電產(chǎn)生高頻微波輻射，深入到金屬內(nèi)部，產(chǎn)生焦耳熱

C.

線圈中的高頻交流電在坩堝中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過坩堝電阻產(chǎn)生焦耳熱

D.

線圈中的高頻交流電在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過金屬塊電阻產(chǎn)生焦耳熱【答案】D【解析】線圈中的高頻交流電通過線圈，從而產(chǎn)生變化的電磁場，使得處于電磁場的金屬塊產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱，ABC不符合題意，D符合題意；故答案為：D?！痉治觥扛哳l電流通過線圈產(chǎn)生變化磁場，致使金屬塊產(chǎn)生渦流，渦流通過金屬塊發(fā)熱致使金屬塊熔化。8.在很多情況下，我們對物理規(guī)律的理解和認(rèn)識是通過觀察和比較物理現(xiàn)象來進(jìn)行的．在下列的觀察及根據(jù)觀察所得出的相應(yīng)結(jié)論中正確的是（）A.

相同的彈簧受到不同的拉力，拉力越大，彈簧的形變量越大，說明彈簧的勁度系數(shù)和拉力的大小有關(guān)

B.

變壓器的鐵芯使用了相互絕緣的硅鋼片代替整塊硅鋼鐵芯，減少了能量浪費，說明相互絕緣的硅鋼片不會產(chǎn)生任何渦流

C.

把彈簧秤A和B的掛鉤鉤在一起，用兩手同時拉A和B，發(fā)現(xiàn)兩彈簧秤的示數(shù)相等，說明作用力與反作用力大小相等方向相反

D.

把一根條形磁鐵插入閉合線圈，磁鐵插入的速度越大，感應(yīng)電流越大，說明感應(yīng)電動勢的大小和磁通量變化的大小有關(guān)【答案】C【解析】解：A、相同的彈簧受到不同的拉力，拉力越大，彈簧的形變量越大，不能說明彈簧的勁度系數(shù)和拉力的大小有關(guān)，實質(zhì)上彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，與拉力無關(guān)，故A錯誤；B、在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象，要損耗能量，變壓器的鐵芯使用了硅鋼片，這樣在鐵芯中就會產(chǎn)生任何渦流，不用整塊的硅鋼鐵芯，其目的是為了減小渦流，故B錯誤；C、把彈簧秤A和B的掛鉤鉤在一起，用兩手同時拉A和B，發(fā)現(xiàn)兩彈簧秤的示數(shù)相等，說明作用力與反作用力大小相等方向相反，故C正確；D、把一根條形磁鐵插入閉合線圈，磁鐵插入的速度越大，感應(yīng)電流越大，說明感應(yīng)電動勢的大小和磁通量變化快慢的大小有關(guān)，而不能說明磁通量變化的大小有關(guān)，故D錯誤．故選：C．【分析】彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，與拉力無關(guān)；依據(jù)渦流產(chǎn)生的條件，即可分析；作用力與反作用力大小相等方向相反；感應(yīng)電動勢的大小和磁通量變化快慢有關(guān)．第二章電磁感應(yīng)第4節(jié)互感和自感【素養(yǎng)目標(biāo)】了解什么是互感現(xiàn)象,了解互感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和防止。了解什么是自感現(xiàn)象,了解自感現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用和防止;能夠運用電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通、斷電自感現(xiàn)象;了解自感電動勢的計算式。知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的大小與哪些因素有關(guān),知道它的單位。【必備知識】知識點一、互感現(xiàn)象(1)定義:兩個相互靠近的線圈,當(dāng)一個線圈中的電流變化時,它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象?；ジ鞋F(xiàn)象中,產(chǎn)生的電動勢叫作互感電動勢。(2)應(yīng)用:互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈,變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成的。(3)危害:互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間,電力工程和電子電路中,有時會影響電路正常工作,這時要設(shè)法減小電路間的互感。知識點二、自感現(xiàn)象(1)定義:一個線圈中的電流變化時,它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。由于自感而產(chǎn)生的電動勢叫作自感電動勢。(2)自感電動勢知識點三、磁場的能量(1)自感現(xiàn)象中的磁場能量①線圈中電流從無到有時,磁場從無到有,電源的能量輸送給磁場,儲存在磁場中。②線圈中電流減小時,磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能。(2)電的“慣性”自感電動勢有阻礙線圈中電流變化的慣性。知識點四、通電自感和斷電自感【課堂檢測】1.某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，采用如圖所示的電路。閉合開關(guān)S，兩個完全相同的小燈泡均發(fā)光，切斷開關(guān)，僅觀察到小燈泡L2逐漸熄滅現(xiàn)象。你認(rèn)為小燈泡L

電源的內(nèi)阻較大

B.

滑動變阻器R電阻偏大C.

線圈的自感系數(shù)較小

D.

線圈電阻偏大【答案】D【解析】A．燈泡是否閃亮取決于流過燈泡L2的電流是否增大，與電源的內(nèi)阻無關(guān)，A不符合題意；B．若滑動變阻器的電阻偏大，則穩(wěn)定時流過小燈泡L2的電流較小，斷開開關(guān)時小燈泡L2容易發(fā)生閃亮現(xiàn)象，與題意不符，B不符合題意；C．線圈的自感系數(shù)的大小，會影響續(xù)流時間的長短，但不是影響電流的大小，因此無法決定小燈泡L2是否發(fā)生閃亮。C不符合題意；D．若線圈電阻偏大，則通過線圈的電流較小，若該電流小于燈泡L2穩(wěn)定發(fā)光時的電流，則斷開開關(guān)后無法看到小燈泡L2閃亮。D符合題意。故答案為：D。【分析】燈L1線圈L串聯(lián)，燈L2與滑動變阻器串聯(lián)，之后二者并連接在電源兩端，當(dāng)開關(guān)斷開，L1、L2、L及滑動變阻器構(gòu)成串聯(lián)閉合回路，自感電流從原來線圈中電流值減小。2.如圖所示，L為一個帶鐵芯的線圈，R是純電阻，兩支路的直流電阻相等，那么在接通和斷開開關(guān)瞬間，兩表的讀數(shù)I1和I2的大小關(guān)系分別是（

）

I1＜I2，I1＞I2

B.

I1＞I2，I1＜I2

C.

I1＜I2，I1=I2

D.

I1=I2，I1＜I2【答案】C【解析】解：當(dāng)開關(guān)接通瞬間，R中電流立即增大到正常值I2．而線圈中的電流從零開始增大，產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，則電流I1只能逐漸增大，故I1＜I2．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈產(chǎn)生的自感電流流過線圈和電阻R，兩者串聯(lián)，電流相同，I1=I2．故選項C正確，選項ABD錯誤．故選：C．【分析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)這一特點來分析電流的大?。舅仞B(yǎng)作業(yè)】1.關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說法正確是（

）A.

線圈中的自感電動勢越大，線圈的自感系數(shù)一定越大

B.

線圈的自感系數(shù)與線圈自身的因素以及有無鐵芯有關(guān)

C.

線圈中的電流不發(fā)生變化，自感系數(shù)一定為零

D.

線圈中的電流變化越快，自感系數(shù)就越大【答案】B【解析】解：自感系數(shù)由線圈自身決定：線圈越長，而其他條件相同時，自感系數(shù)越大；線圈匝數(shù)越多，而其他條件相同時，自感系數(shù)越大；同一線圈，插有鐵芯時線圈的自感系數(shù)會變大；線圈的自感系數(shù)與線圈的長度、匝數(shù)以及是否有鐵芯等都有關(guān)，與線圈中電流如何變化無關(guān)，與線圈中的自感電動勢也無關(guān)．故B正確，ACD錯誤．故選：B【分析】自感系數(shù)由線圈自身決定，與其它因素?zé)o關(guān)．線圈越長、單位長度上匝數(shù)越多自感系數(shù)越大，有鐵芯比沒有鐵芯大得多．2.如圖所示，電路中的A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)開關(guān)S斷開與閉合時，A、B燈泡發(fā)光情況是（

）A.

S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮

B.

S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮

C.

S閉合足夠長時間后，A燈泡和B燈泡一樣亮

D.

S閉合足夠長時間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅【答案】A【解析】解：A、S剛閉合后，燈泡A與電感并聯(lián)，由于電感阻礙電流的增大，所以A燈亮一下，然后逐漸熄滅，B燈與電容器并聯(lián)，由于電容器充電，所以B燈逐漸變亮．故A正確，B錯誤．C、S閉合足夠長時間后，C中無電流，相當(dāng)于斷路，L相當(dāng)于短路，所以B很亮，而A不亮．故C錯誤，D也錯誤．故選：A．【分析】電感器對電流的變化有阻礙作用，當(dāng)電流增大時，會阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時，會阻礙其減?。娙萜髟陔娐分须娏髯兓瘯r，也會發(fā)生充電和放電現(xiàn)象，此時可理解為有電流通過了電容器．3.如圖所示，電阻R和電感線圈L的值都較大，電感線圈的電阻不計，A、B是兩只完全相同的燈泡，當(dāng)開關(guān)S閉合時，下面能發(fā)生的情況是（

）A.

B比A先亮，然后B熄滅

B.

A比B先亮，然后A熄滅

C.

A，B一起亮，然后A熄滅

D.

A，B一起亮，然后B熄滅【答案】D【解析】解：當(dāng)開關(guān)S閉合時，電源的電壓同時加到兩個燈泡上，它們會一起亮．但由于電感線圈的電阻不計，線圈將B燈逐漸短路，B燈變暗直至熄滅；故ABC錯誤，D正確．故選：D．【分析】當(dāng)開關(guān)S閉合時，電源的電壓同時加到兩個燈泡上，它們會同時發(fā)光．根據(jù)電感線圈的電阻不計，會將B燈短路，分析B燈亮度的變化．4.如圖所示的電路中，P、Q為兩相同的燈泡，L的電阻不計，則下列說法正確的是(

)A.

S斷開瞬間，P立即熄滅，Q過一會兒才熄滅B.

S接通瞬間，P、Q同時達(dá)到正常發(fā)光C.

S斷開瞬間，通過P的電流從右向左D.

S斷開瞬間，通過Q的電流與原來方向相反【答案】C