《《贏在起點》高中導(dǎo)學(xué)案-高中物理-劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步檢測新人教版選修》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《贏在起點》高中導(dǎo)學(xué)案-高中物理-劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步檢測新人教版選修(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 劃時代的發(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
1.(2011·杭州外國語學(xué)校高二檢測)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螺線管與電流計相連.為了避免強磁性磁鐵影響,他把電流計放在另外一個房間,當(dāng)他把磁鐵投入螺線管中后,立即跑到另一個房間去觀察,關(guān)于科拉頓進行的實驗.下列說法正確的是( )
A.在科拉頓整個操作過程中,電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.將磁鐵投入螺線管瞬間,電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn),但科拉頓跑過去觀察時,電流計已不再偏
2、轉(zhuǎn)
C.科拉頓無法觀察到電流計偏轉(zhuǎn)的原因是當(dāng)時電流計靈敏度不夠
D.科拉頓無法觀察到電流計偏轉(zhuǎn)的原因是導(dǎo)線過長,電流過小
3.(2010·惠陽高二檢測)關(guān)于磁通量的概念,以下說法中正確的是( )
A.磁感應(yīng)強度越大,穿過閉合回路的磁通量也越大
B.磁感應(yīng)強度越大,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)強度不一定為零
D.磁通量發(fā)生變化,一定是磁場發(fā)生變化引起的
4.(2011·諸城高二檢測)法拉第通過精心設(shè)計的一系列實驗,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認為各自獨立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中,所作的推論后來被實驗否定
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動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應(yīng)出電流
C.既然運動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動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢
D.既然運動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么運動導(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,開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直,且一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,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
B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)
C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)
D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)
當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時,線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運動,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(小于60°)時,穿過線框的磁通量在減小,所以在這個過程中線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°,bc邊將進入無磁場區(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)動時,如果轉(zhuǎn)動的角度小于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,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端附近運動時,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,線圈中有感應(yīng)電流
D.當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時,線圈中無感應(yīng)電流
7.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗,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驗電路,當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時,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長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上,形成閉合電路
6、,兩個同學(xué)迅速搖動這條電線,可以發(fā)電嗎?簡述你的理由.
你認為兩個同學(xué)沿哪個方向站立時,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).磁場方向與水平方向成α角,已知sinα=,回路面積為S,磁感應(yīng)強度為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,閉合回路中會有感應(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(如圖所示),下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實現(xiàn)的是( )
①先閉合S2,后閉合S1的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
②S1,S2閉合后,在斷開S2的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
③先閉合S1,后閉合S2的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
④S1,S2閉合后,在斷開S1的瞬間,電流計指針偏轉(zhuǎn)
A.①②B.②③
C.③④D.①④
4.在勻強磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的導(dǎo)電棒ab、cd,這兩個導(dǎo)電棒ab、cd的運動速度分別為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)象實驗所需的器材,用實線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成
原線圈回路,將小量程電流計和線圈B連接成副線圈回路.并列舉出實驗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)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,金屬環(huán)通過a、b、c三
10、處時,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,穿過線圈的磁通量變化,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計偏轉(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,需一定時間,所以他觀察不到偏轉(zhuǎn).只有B項正確.
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)強度、回路所圍面積以及兩者夾角三個因素,所以只了解其中一個或兩個因素?zé)o法確定磁通量的變化情況,A、B項錯誤;同樣由磁通量的特點,也無法判斷其中一個因素的情況,C項正確,D項錯誤.
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運動,線圈中就會感應(yīng)出電流,B、D正確;運動的導(dǎo)體在磁鐵附近做切割磁感線運動時,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,C正確.故選A.
5答案:D
解析:將線框向左拉出磁場的過程中,線框的bc部分做切割磁感線的運動,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端附近運動時,線圈所處位置磁場變化,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,穿過線圈的磁通量不變,線圈中無感應(yīng)電流,C錯,D對.
7答案:開關(guān)位置接錯
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.而本實驗的內(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)磁場變化,進而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,但圖中的接法卻達不到目的.
8解析:我們知道,閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時,閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,搖繩發(fā)電的實質(zhì)是,閉合電路的部分導(dǎo)體切割地磁場的磁感線,故繩運動方向與地磁場平行時無感應(yīng)電流,而運動方向與地磁場垂直時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,地磁場是南北方向的,故搖繩的兩位同學(xué)沿東西方向站立時,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)對圖A而言,因為通電直導(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,磁通量在整個變化過程中必為零,所以閉合回路中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
(2)對圖B而言,因為磁通量為大小兩個部分磁感線條數(shù)之差,當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時,磁通量為零,即此過程中磁通量有變化,故閉合回路中會有感應(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)對圖D而言,因為環(huán)形導(dǎo)線與直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感線平行,故磁通量為零.當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時,磁通量在整個變化過程中皆為零,所以閉合回路中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時,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,而使電流計指針偏轉(zhuǎn).
4答案:C
解析:對于由導(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.
對于勻強磁場來說,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的有效面積S發(fā)生變化時才有Φ的變化.因此應(yīng)有v1≠v2,所以只有選項C正確.
5答案:A
解析:當(dāng)滑動變阻器的滑片左右滑動時,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滑動變阻器的滑動片
8答案:金屬環(huán)通過a、c處時產(chǎn)生感應(yīng)電流;通過b處時不產(chǎn)生感應(yīng)電流.
解析:根據(jù)螺線管產(chǎn)生的磁場的特點,金屬環(huán)通過a處時,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,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,穿過金屬環(huán)的磁通量變小,產(chǎn)生感應(yīng)電流.