《《贏在起點(diǎn)》高中導(dǎo)學(xué)案-高中物理-劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步檢測(cè)新人教版選修》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《贏在起點(diǎn)》高中導(dǎo)學(xué)案-高中物理-劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步檢測(cè)新人教版選修(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
基礎(chǔ)夯實(shí)
1.(2011·杭州外國(guó)語學(xué)校高二檢測(cè))發(fā)電的基本原理之一是電磁感應(yīng),發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是( )
A.安培 B.赫茲
C.法拉第 D.麥克斯韋
2.1825年,瑞士物理學(xué)家德拉里夫的助手科拉頓將一個(gè)螺線管與電流計(jì)相連.為了避免強(qiáng)磁性磁鐵影響,他把電流計(jì)放在另外一個(gè)房間,當(dāng)他把磁鐵投入螺線管中后,立即跑到另一個(gè)房間去觀察,關(guān)于科拉頓進(jìn)行的實(shí)驗(yàn).下列說法正確的是( )
A.在科拉頓整個(gè)操作過程中,電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.將磁鐵投入螺線管瞬間,電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),但科拉頓跑過去觀察時(shí),電流計(jì)已不再偏
2、轉(zhuǎn)
C.科拉頓無法觀察到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)的原因是當(dāng)時(shí)電流計(jì)靈敏度不夠
D.科拉頓無法觀察到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)的原因是導(dǎo)線過長(zhǎng),電流過小
3.(2010·惠陽高二檢測(cè))關(guān)于磁通量的概念,以下說法中正確的是( )
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,穿過閉合回路的磁通量也越大
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,線圈面積越大,則磁通量也越大
C.穿過線圈的磁通量為零,但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零
D.磁通量發(fā)生變化,一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的
4.(2011·諸城高二檢測(cè))法拉第通過精心設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中,所作的推論后來被實(shí)驗(yàn)否定
3、的是( )
A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷,那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流
B.既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流
C.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流,那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)
D.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流
5.如下圖所示,開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直,且一半在磁場(chǎng)內(nèi),一半在磁場(chǎng)外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中不可行的是( )
A.將線框向左拉
4、出磁場(chǎng)
B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)
C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)
D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)
當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.
當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí),穿過線框的磁通量在減小,所以在這個(gè)過程中線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°,bc邊將進(jìn)入無磁場(chǎng)區(qū),那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流(60°~300°).
當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60°,則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形面積的一半的乘積).
6.如圖是法
5、拉第最初研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)右邊磁鐵S極離開B端時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.當(dāng)右邊磁鐵S極離開B端,并在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí),線圈中有感應(yīng)電流
D.當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí),線圈中無感應(yīng)電流
7.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時(shí),電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是__________________________________.
8.如圖所示,把一條大約10m長(zhǎng)電線的兩端連在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上,形成閉合電路
6、,兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)這條電線,可以發(fā)電嗎?簡(jiǎn)述你的理由.
你認(rèn)為兩個(gè)同學(xué)沿哪個(gè)方向站立時(shí),發(fā)電的可能性比較大?試一試.
能力提升
1.(2010·福州市高二期中聯(lián)考)如圖所示,矩形導(dǎo)體線框abcd放置在水平面內(nèi).磁場(chǎng)方向與水平方向成α角,已知sinα=,回路面積為S,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則通過的磁通量為( )
A.BSB.BS
C.BSD.BS
2.如下圖所示,用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合,哪些組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生?(圖A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi),O點(diǎn)為線圈的圓心,D圖中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直,并與中心軸重合)( )
7、
3.如圖,A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖所示),下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是( )
①先閉合S2,后閉合S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
②S1,S2閉合后,在斷開S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
③先閉合S1,后閉合S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
④S1,S2閉合后,在斷開S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
A.①②B.②③
C.③④D.①④
4.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的導(dǎo)電棒ab、cd,這兩個(gè)導(dǎo)電棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別為v1、v2,如圖所示,ab棒上有感應(yīng)電流通過,則一
8、定有( )
A.v1>v2B.v1
9、的閉合回路中沒有感應(yīng)電流
C.圓形金屬環(huán)B中有感應(yīng)電流
D.圓形金屬環(huán)B中沒有感應(yīng)電流
7.如圖所示是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)所需的器材,用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)連接成
原線圈回路,將小量程電流計(jì)和線圈B連接成副線圈回路.并列舉出實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路的磁通量,使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式:
①______________________;
②______________________;
③______________________.
8.(2011·永安高二檢測(cè))如圖所示,一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管,b為螺線管的中點(diǎn),金屬環(huán)通過a、b、c三
10、處時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?
詳解答案
1答案:C
2答案:B
解析:科拉頓將磁鐵放入螺線管時(shí),穿過線圈的磁通量變化,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)偏轉(zhuǎn),之后,穿過線圈的磁通量保持不變,回路中無感應(yīng)電流,電流計(jì)不偏轉(zhuǎn),由于科拉頓放完磁鐵后跑到另一室觀察,需一定時(shí)間,所以他觀察不到偏轉(zhuǎn).只有B項(xiàng)正確.
3答案:C
解析:穿過閉合回路的磁通量大小取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度、回路所圍面積以及兩者夾角三個(gè)因素,所以只了解其中一個(gè)或兩個(gè)因素?zé)o法確定磁通量的變化情況,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;同樣由磁通量的特點(diǎn),也無法判斷其中一個(gè)因素的情況,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
4答案:A
解析:靜止的線圈放于通有穩(wěn)恒電流的靜止導(dǎo)線附
11、近,線圈中的磁通量不變,故不會(huì)感應(yīng)出電流,故A不正確;通有恒定電流的導(dǎo)線只要與閉合線圈有相對(duì)運(yùn)動(dòng),線圈中就會(huì)感應(yīng)出電流,B、D正確;運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在磁鐵附近做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),C正確.故選A.
5答案:D
解析:將線框向左拉出磁場(chǎng)的過程中,線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),或者說穿過線框的磁通量減少,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.
6答案:ABD
解析:當(dāng)磁鐵離開B端或在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈所處位置磁場(chǎng)變化,穿過線圈的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B正確;當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí),穿過線圈的磁通量不變,線圈中無感應(yīng)電流,C錯(cuò),D對(duì).
7答案:開關(guān)位置接錯(cuò)
解析:圖中所示開
12、關(guān)的連接不能控制含有電源的電路中電流的通斷.而本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一就是用來研究在開關(guān)通斷瞬間,導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場(chǎng)變化,進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,但圖中的接法卻達(dá)不到目的.
8解析:我們知道,閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí),閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,搖繩發(fā)電的實(shí)質(zhì)是,閉合電路的部分導(dǎo)體切割地磁場(chǎng)的磁感線,故繩運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)平行時(shí)無感應(yīng)電流,而運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)垂直時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,地磁場(chǎng)是南北方向的,故搖繩的兩位同學(xué)沿東西方向站立時(shí),發(fā)電的可能性最大.
能力提升
1答案:B
解析:Φ=BSsinα=BS.
2答案:BC
解析:(1)對(duì)圖A而言,因?yàn)橥娭睂?dǎo)線位于環(huán)形導(dǎo)線所在平面內(nèi),且與
13、直徑重合,因此通過圓環(huán)的磁通量為零,所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量在整個(gè)變化過程中必為零,所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
(2)對(duì)圖B而言,因?yàn)榇磐繛榇笮蓚€(gè)部分磁感線條數(shù)之差,當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量為零,即此過程中磁通量有變化,故閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
(3)同理分析可得圖C中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
(4)對(duì)圖D而言,因?yàn)榄h(huán)形導(dǎo)線與直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線平行,故磁通量為零.當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量在整個(gè)變化過程中皆為零,所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的有B、C兩種情況.
3答案:D
解析:先閉合S2形成閉合電
14、路,然后將S1斷開或閉合的瞬間由于電磁感應(yīng),在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,而使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn).
4答案:C
解析:對(duì)于由導(dǎo)軌和導(dǎo)電棒組成的閉合電路來說,要使ab導(dǎo)電棒上有電流通過,則通過此閉合電路的磁通量必發(fā)生變化.
對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)來說,磁通量Φ=B·S,根據(jù)題中條件,僅當(dāng)穿過閉合電路中磁場(chǎng)的有效面積S發(fā)生變化時(shí)才有Φ的變化.因此應(yīng)有v1≠v2,所以只有選項(xiàng)C正確.
5答案:A
解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí),引起電路中電流變化,從而引起閉合鐵芯中的磁通量變化,a,b兩圓環(huán)中的磁通量必定隨之變化,引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生,而c環(huán)中有兩股鐵芯同時(shí)穿過,穿入和穿出的磁通量始終相等,合磁通量為零,所以c
15、中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.故選A.
6答案:AC
解析:導(dǎo)線MN開始向右滑動(dòng)瞬間,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路里磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A正確;電磁鐵A在圓形金屬環(huán)B中產(chǎn)生的磁通量從零開始增加,金屬環(huán)B中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流,C正確.
7答案:實(shí)物連接如圖所示.
①合上(或斷開)開關(guān)瞬間
②將原線圈插入副線圈或從副線圈中取出
③將原線圈插入副線圈中并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片
8答案:金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流;通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流.
解析:根據(jù)螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的特點(diǎn),金屬環(huán)通過a處時(shí),穿過金屬環(huán)的磁通量變大,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬環(huán)通過b處時(shí),穿過金屬環(huán)的磁通量瞬間不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬環(huán)通過c處時(shí),穿過金屬環(huán)的磁通量變小,產(chǎn)生感應(yīng)電流.