高中物理(滬科版選修1-1)教師用書：第3章 3

頁(yè)碼頁(yè)碼/總頁(yè)數(shù)教學(xué)資料參考參考范本,高中物理（滬科版選修1-1）教師用書：第3章3年月日部門3.4電能與社會(huì)5偉大的豐碑——麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論（3分）如圖331所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s,第二次用0.1s,設(shè)插入方式相同，下面的敘述，正確的是（）兩次線圈中磁通量變化相同兩次線圈中磁通量變化不同兩次線圈中磁通量變化率相同兩次線圈中磁通量變化率不相同【解析】?jī)纱尾迦?，線圈中磁通量的變化是相同的，但由于插入的時(shí)間不同，故磁通量的變化率不同，選項(xiàng)A、D正確.【答案】AD（3分）如圖332所示，電流表與螺線管組成閉合電路.以下關(guān)于電流表指針偏轉(zhuǎn)情況的陳述中正確的是（）圖332磁鐵快速插入螺線管時(shí)比慢速插入螺線管時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)大磁鐵快速插入螺線管和慢速插入螺線管，磁通量變化相同，故電流表指針偏轉(zhuǎn)相同磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí)螺線管中的磁通量最大，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)最大將磁鐵從螺線管中拉出時(shí)，磁通量減小，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)一定減小【解析】電流表的指針的偏轉(zhuǎn)角度是由螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小決定，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于磁通量的變化率，所以A正確.【答案】A（4分）（多選）如圖333所示，原線圈M與電源相連接，副線圈N與電流計(jì)G相連接，如副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過電流計(jì)，則這時(shí)正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程可能的是（）圖333滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向B端移動(dòng)開關(guān)S突然斷開M中插入磁芯的過程

【解析】如果滑動(dòng)頭P不動(dòng)，線圈M中電流不變，則穿過N的磁通量不變，A選項(xiàng)沒有可能，B選項(xiàng)可能，C、D兩項(xiàng)可使穿過N的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流.階段1【答案】BCD階段1課標(biāo)導(dǎo)思1?了解發(fā)電機(jī)的發(fā)展過程，知道什么是交變電流.（重點(diǎn)）2.了解電能對(duì)社會(huì)的重要性及能量的轉(zhuǎn)化.3?知道“場(chǎng)”概念，以及概念提出的重大意義.4?知道麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要內(nèi)容.（難點(diǎn)）衛(wèi)習(xí)-星礎(chǔ)盤點(diǎn)〔探尋新知認(rèn)識(shí)基島）一、把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能——發(fā)電機(jī)的發(fā)明1.發(fā)電機(jī)的發(fā)展史法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī).1832年法國(guó)的皮克西發(fā)明了用永久磁鐵制造的發(fā)電機(jī).1834年英國(guó)的克拉克制造了一臺(tái)帶有整流子的手搖永磁發(fā)電機(jī).英國(guó)的霍姆斯對(duì)永磁發(fā)電機(jī)的發(fā)展起了很大作用.1867年德國(guó)人西門子和英國(guó)人瓦利分別發(fā)明了自激發(fā)電機(jī).制造第一臺(tái)能夠產(chǎn)生真正連續(xù)電流的具有實(shí)用尺寸的直流發(fā)電機(jī)的榮譽(yù)應(yīng)歸于比利時(shí)的格拉姆.美國(guó)發(fā)明家愛迪生改進(jìn)了西門子發(fā)電機(jī)，使它得以廣泛的應(yīng)用，開始了以電的應(yīng)用為標(biāo)志的世界“第二次產(chǎn)業(yè)革命”.2?交變電流大小、方向周期性變化的電流叫做交變電流.

二、把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能——電動(dòng)機(jī)的發(fā)明電動(dòng)機(jī)的發(fā)展史1834年俄國(guó)的雅各比制成第一臺(tái)實(shí)用的電動(dòng)機(jī).美國(guó)發(fā)明家特斯拉于1883年制成了一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī).1889年俄國(guó)的多利沃一一多布羅沃利斯基制成了實(shí)用的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī).感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理三相交變電流能在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，會(huì)使放置其中的閉合鋁框轉(zhuǎn)動(dòng).三、重要的能源一一電能電能可以作為其他各種形式能量的轉(zhuǎn)換中心.電能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在能量的轉(zhuǎn)換與傳遞、電照明和電通信三個(gè)方面.四、電能與社會(huì)電氣化的程度已成為衡量社會(huì)物質(zhì)文明發(fā)展水平的重要標(biāo)志.五、場(chǎng)和力線的新概念場(chǎng)的概念是牛頓時(shí)代以來物理學(xué)概念、基本理論方面最重要的變革.六、麥克斯韋的發(fā)展——一座偉大的豐碑麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng).階段2金作-直難突破（趙向互劫內(nèi)化于心］0核心突破?一、發(fā)電機(jī)的工作原理發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，和電動(dòng)機(jī)的原理正好相反.直流電：干電池和蓄電池等電源提供的電流，方向不發(fā)生變化，稱為直流電.簡(jiǎn)稱DC.交流電：讓矩形線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱AC.交流發(fā)電機(jī)的工作原理：如圖334所示，線圈平面從垂直于磁感線開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈的一個(gè)邊向上運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)邊向下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流.電流從線圈的一個(gè)邊流出，從另一個(gè)邊流進(jìn).當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過半周后，線圈的左右兩個(gè)邊在磁場(chǎng)中發(fā)生了變化，原來向上運(yùn)動(dòng)的改為向下運(yùn)動(dòng)，原來向下運(yùn)動(dòng)的改為向上運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使得線圈中的電流方向發(fā)生了改變.這就產(chǎn)生了大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流.圖334【深化探究】我們生活中用的電就是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，并且電流的頻率為50Hz，那么發(fā)電機(jī)每秒要轉(zhuǎn)多少圈？提示：線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈電流周期性變化一次，所以50Hz的交變電流其發(fā)電機(jī)每秒轉(zhuǎn)50圈.

二、揭開電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的奧秘電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn)的原理設(shè)計(jì)的.電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子是電動(dòng)機(jī)中固定不動(dòng)的部分，轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分.直流電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的奧秘電動(dòng)機(jī)中線圈的電流方向要不斷改變，從而實(shí)現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖335所示.轉(zhuǎn)動(dòng)如a圖轉(zhuǎn)動(dòng)如a圖335【特別提醒】直流電動(dòng)機(jī)外電路中的電流方向是不變的.但是電動(dòng)機(jī)線圈中的電流方向每半圈改變一次，這是靠一對(duì)電刷實(shí)現(xiàn)的.三、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論綜述變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)穩(wěn)定的磁場(chǎng)：不產(chǎn)生電場(chǎng)磁場(chǎng)★八“亠.（均勻變化：產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)［才磁場(chǎng)〔不均勻變化：產(chǎn)生變化的電場(chǎng)周期性變化的磁場(chǎng)：產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)穩(wěn)定的電場(chǎng)：不產(chǎn)生磁場(chǎng)由尿2卄八“亠丄（均勻變化：產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)電場(chǎng)變化的電場(chǎng)2I不均勻變化：產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)【特別提醒】在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的；而靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的.o典例剖析o一、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的探究例（多選）下列說法正確的是（）旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)從實(shí)質(zhì)上講都是改變了線圈中的磁通量發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)都是符合能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律的電動(dòng)機(jī)的電源必須是直流電以上說法都不正確【導(dǎo)析】發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)都是物理學(xué)的研究成果，在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用都遵從物理學(xué)的規(guī)律，在解題時(shí)要注意生活、生產(chǎn)中都用了哪些物理規(guī)律.【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知只要閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A正確；任何機(jī)器都遵守能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，故B選項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，故C、D錯(cuò)誤.故選AB.【答案】AB?iflglB用下列說法中正確的是（）雅各比發(fā)明第一臺(tái)實(shí)用電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的發(fā)明開啟了以電的應(yīng)用為標(biāo)志的“第二次工業(yè)革命”【解析】雅各比發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用電動(dòng)機(jī)，A項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，故C項(xiàng)正確；第二次工業(yè)革命以電的應(yīng)用為標(biāo)志，D項(xiàng)正確.【答案】ACD二、電能的應(yīng)用第二次工業(yè)革命的重要標(biāo)志是（）發(fā)明了電磁波B.發(fā)明了發(fā)電機(jī)C.發(fā)明了熱機(jī)D.發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng)【導(dǎo)析】第二次工業(yè)革命電力得到廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)了生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，對(duì)物理學(xué)技術(shù)的進(jìn)步起到了決定性作用.【解析】第二次工業(yè)革命以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特點(diǎn).推動(dòng)了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展.人類歷史從“蒸汽時(shí)代”跨入了“電氣時(shí)代”.故選B.【答案】B稻應(yīng)甩人類利用新能源歷程中，新能源的開發(fā)利用對(duì)當(dāng)時(shí)社會(huì)生活、工業(yè)的進(jìn)程，有何影響？【解析】煤的利用是人類開發(fā)能源的偉大創(chuàng)舉，它支持了以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的第一次工業(yè)革命，英國(guó)憑借煤的利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一躍成為世界工業(yè)強(qiáng)國(guó).后來，隨著石油的普及，石油成為工業(yè)的“血液”，大大加快了世界工業(yè)的發(fā)展.美國(guó)則由于對(duì)石油利用技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新，超過了英國(guó)，躍居為世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)之首.又如蒸汽機(jī)的發(fā)明和改進(jìn)，第一次改變了人們利用能源的方式，為工業(yè)發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力，引發(fā)了歷史上第一次工業(yè)革命，建立起以機(jī)器為基礎(chǔ)的大工業(yè)體系，很多國(guó)家很快就完成了工業(yè)化的過程，進(jìn)入到工業(yè)文明時(shí)代，而工業(yè)文明時(shí)代最有代表性的裝置就是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，是電動(dòng)機(jī)解放了勞動(dòng)力，使人類完成了跨躍式發(fā)展的步伐.【答案】見解析三、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解（多選）下列說法正確的是（）電荷的周圍一定有電場(chǎng)，也一定有磁場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生磁場(chǎng)任何變化的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)正弦交變的電場(chǎng)在其周圍空間一定產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)【解析】只有變化的電場(chǎng)才能激發(fā)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)周圍存在恒定的磁場(chǎng)，B正確，C錯(cuò)誤；周期性變化的電場(chǎng)在其周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，D正確.【答案】BD名師踵F|對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)的理解在理解麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論時(shí)，要注意靜電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，穩(wěn)定磁場(chǎng)也不產(chǎn)生電場(chǎng).

（多選）下列說法正確的是（）恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)穩(wěn)定電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)，形成由近及遠(yuǎn)的電磁場(chǎng)【解析】電流周圍存在磁場(chǎng)，A對(duì).穩(wěn)定電場(chǎng)（磁場(chǎng)）不能產(chǎn)生磁場(chǎng)（電場(chǎng)），B錯(cuò).均勻變化的電場(chǎng)周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，但不能形成電磁波，C對(duì)D錯(cuò).【答案】AC階股3階股3.落真-當(dāng)堂達(dá)標(biāo)〔隨堂訓(xùn)綜夯實(shí)麺）下列說法正確的是（）第一臺(tái)有實(shí)用意義的自激發(fā)電機(jī)是法拉第發(fā)明的世界上第一臺(tái)有實(shí)用意義的自激發(fā)電機(jī)是由法國(guó)的皮克西發(fā)明的世界上第一臺(tái)有實(shí)用意義的自激發(fā)電機(jī)是由西門子和瓦利發(fā)明的發(fā)電機(jī)是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的【解析】法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國(guó)人皮克西應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了最初的發(fā)電機(jī).皮克西發(fā)明的這種發(fā)電機(jī)在世界上是首創(chuàng)的，當(dāng)然也有其不足之處。需要對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)的地方，一是轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵不如轉(zhuǎn)動(dòng)線圈更為方便靈活；二是通過整流可以得到定向電流，但是電流的強(qiáng)弱還是不斷變化的.1867年,德國(guó)發(fā)明家西門子和英國(guó)人瓦利分別發(fā)明了自激發(fā)電機(jī)，即在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵（即永久磁鐵），而用電磁鐵，這樣可以使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流.自激發(fā)電機(jī)稱得上是現(xiàn)代實(shí)用發(fā)電機(jī)的雛形，由此可知C正確.【答案】C電動(dòng)機(jī)是一種高效率，低污染的動(dòng)力設(shè)備，廣泛地應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中.下列家用電器中應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)的是（）A.洗衣機(jī)B.電飯鍋C.電熱水壺D.電熱毯【解析】電動(dòng)機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電飯鍋、電熱水壺、電熱毯都是主要將電能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，所以BC，D錯(cuò)，A正確.【答案】A甲、乙兩電路中電流與時(shí)間關(guān)系如圖336所示，屬于交變電流的是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592041】m乙圖336A.甲乙都是B甲是乙不是乙是甲不是甲乙都不是【解析】方向不變化的電流叫做直流電.大小和方向都不變化的電流叫做恒定電流.方向隨時(shí)間做周期性變化是交變電流的重要特征.甲是方波形交流電，乙是脈動(dòng)直流電.【答案】B（多選）某電路的電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖像如