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八年级科学电磁感应

八年级科学电磁感应
八年级科学电磁感应

华师大版《科学》八(下)第五章电磁波和通信

第二节电磁感应

宁海县山头中学胡全亦

一、教材分析:

1、本节内容的地位:本节内容是后面学习电磁波的基础。奥斯特实验发现的电流磁效应结

实了磁现象的电本质,法拉第发现的电磁感应现象在此基础上进一步表明了电现象和磁现象的密不可分,发展并完善了电磁理论。教学目标的确立:

2、教学目标

知识与技能:

(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。

(2)知道感应电流的方向与哪些因素有关。

过程与方法:通过学生实验,培养学生了解和使用实验仪器进行实验操作的能力以及从实验现象中归纳实验现象的能力。

情感与态度:通过对法拉第生平的介绍资料的学习,促使学生养成良好的学习习惯,形成正确的人生观、价值观。

3、教学重难点:理解产生感应电流的条件

二、课前准备

教具准备:蹄形磁铁20块、直导体20根、灵敏电流计20个、导线若干、开关20只、电池20个、线圈40个(大小不同各20个)、电阻箱20个、铁架台20个、小磁针1个。

分组准备:每两个学生(最好是同桌的两个学生)为一组,每组学生桌上的仪器为:蹄形磁铁1块、直导体1根、灵敏电流计1个、导线若干、开关1只、电池1个、线圈2个(大小不同)电阻箱1个、铁架台1个。

三、教学过程

(一)教学引入

观看“司马光砸缸”短片,然后学生思考。

师:从短片中大家得到什么启示?

提示:小孩掉入水缸会被淹死,只要小孩离开水就能得救,但是反过来,水离开人,小孩也能得救,这就是逆向思维的运用,今天我们也要来运用一下逆向思维。

教师演示奥斯特实验,在学生观察后让学生回答:该实验揭示了一个什么现象?

生:说明电流周围能产生磁场,电能生磁。

师:奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?这些问题英国的科学家法拉第经过十年的不懈努力终于在1831年通过实验发现了电磁感应现象,并得出了产生感应电流的条件,利用电磁感应现象人们研制出了发电机,才有了电能的大规模制造,开创了电气时代。我们接下来就通过实验来再次重温法拉第的实验也来“探索”一下“磁生电”的奥秘。

(二)新课教学

[板书]电磁感应现象

[板书] 活动1 认识实验仪器(主要是灵敏电流计)

师:《科学》中的很多现象都是通过实验来进行探究的,首先我们来认识一下桌上的几样实验仪器。

教师活动:走到学生中间并从学生桌上拿起仪器一一进行讲解,其中蹄形磁铁的N、S

极和磁感线方向要让学生着重复习,灵敏电流计学生以前没有碰到过,要进行实验。

师:由于“磁生电”的实验中的电流非常微弱,用普通的电流计很难测量,所以在这个实验中我们采用一种小量程的电流表,叫灵敏电流计,用它来检验电路中是否有微弱的电流产生,从它指针的偏转凡响也可以知道电流的方向。请大家仔细观察灵敏电流计的结构并根

师生讨论后总结:

[板书]灵敏电流计特点:

1、符号是G

2、“0”刻度线在表盘中央

3、电流正入负出时,指针右偏;电流负入正出时,指针左偏

4、电流越大,指针偏转角度越大

[板书]活动2 通过实验研究电磁感应现象

[板书] 一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。

师:根据实验目的,本实验我们应该选择哪些实验器材?

生:根据研究的对象,需要有磁铁和导体;检验电路中是否有电流需要有灵敏电流计;导体最好悬挂起来,要用到铁架台。

师:选好实验仪器以后,请大家按照课本上的图5.2.3连接好电路并完成表格填写。

教师活动:教师用幻灯片或小黑板出示表格。

实验完毕,提出下列问题让学生思考:

师:实验说明磁能生电吗?

生:能

师:在什么条件下才能产生磁生电现象?

生:当闭合电路的一部分导体在磁场中平放、斜放着左右运动时

师:为什么平放、斜放导体在磁场中左右运动时能产生感应电流呢?

师生讨论分析:平放、斜放导体左右运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。竖放导体上下左右运动都不做切割磁感线运动所以也不产生感应电流。

师:通过此实验可以得出什么结论?

学生归纳、概括后,教师板书:

[板书]二、实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

教师要向学生特别强调其中的“闭合”“电路的一部分导体”“切割磁感线”:

1、电路闭合是产生电流的必要条件(一、要有电源,二电路要闭合)

2、“电路的一部分导体”就是防在磁铁两极间的导体

3、“切割磁感线”,假设磁感线是实际存在的“线”(要强调磁感线实际上是不存在的),

导体假设是“镰刀”,导体的运动方向不平行于磁场方向的时候,“镰刀”就能把“线”

割断,这样的运动就是切割磁感线运动。

[板书]活动3 研究感应电流的方向

师::我们知道,电流是有方向的,那么感应电流的方向是怎样的呢?它的方向与哪些因素有关呢?请同学们改变磁铁N、S极并重新填写下表。

教师活动:出示小黑板上的表格。

生:磁场方向、导体运动方向变化时,指针偏转的方向也发生变化,即电流的方向也随着变化。

师:通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢?

学生归纳、概括后,教师板书。

[板书]导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。

电磁感应现象的发祥,使“电生磁”的现象成为显示,电磁理论的研究也日趋成熟,尤其是后来根据电磁感应现象制成了发电机,从而使电能得到了大规模的生产,开创了电气时代。关于法拉第的生平大家可以看一下课本108页的科学家小注——法拉第。

(三)小结

师:通本堂课的学习,我们有什么收获?

生1:这堂课我们主要学习了“磁能生电”的电磁感应。

生2:产生感应电流的条件。

生3:感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关。

生4:通过本堂课的学习,我们还认识了灵敏电流计。

生5:通过学习,我们还认识了法拉第。

(四)练习

1、灵敏电流计是用来检测的仪器。在没有电流通过的时候,它的指针停留在刻度盘的位置。从它的指针偏转方向还可以察知待测电流的。

2、电磁感应现象是国科学家发现的。根据这个现象可以制成,实现机械能转化为电能。

3、电磁感应现象的描述:电路的在磁场中做运动时,导体中就会产生电流。

(五)拓展探究

观察图5.2.4中所示的实验装置与箭头所表示的操作过程。想一下:

1、为什么把一块磁铁插入或拔出闭合线圈的时候线圈中就会产生感应电流。

2、为什么把一个连接有电源的线圈(称原线圈)插入或拔出闭合线圈(称副线圈)时线圈中也会产生感应电流。

你相信这些现象是真实存在吗?你也可以用实验来检验一下。

电磁感应原理

? 什么是电源
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置
? 什么是电动势
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值
W W E = ,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则: q q

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
由电磁感应可知: 由电磁感应可知 闭合电路位于变化的磁场中必然引 起电路中磁通量的变化,从而产 生感应电流。
磁场变强
思考:导线中的电荷此时定向 变化的磁场会在空间激 移动形成电流,那么一定有力 移动形成电流 那么 定有力 发一种电场,这种电场对 使电子移动,这个力究竟是什 电荷会产生力的作用 么力呢?

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出
? 变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生 电场 ? 由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.也叫感 应电动势。

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
例2、如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场 强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势,下列说法中正 确的是( AC ) A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场 B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D.以上说法都不对
磁场变强

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
? 例3:如图面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀 强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知 磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t) T,定值电阻 定值电阻R1=6?,线圈电阻 线圈电阻R2=4?,求: 求: (1)磁通量变化率,回路的感应电动势; (2)a、b两点间电压Uab

电磁感应测试题(含答案)

1. A 2. B 3. D 4. A 5. B 6. C 7. D 8. B 9. B 高中物理单元练习试题(电磁感应) 一、单选题(每道小题 3分共 27分 ) 1. 一根0.2m长的直导线,在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中以V=3m/S的速度做切割磁感线运动,直导线垂直于磁感线,运动方向跟磁感线、直导线垂直.那么,直导线中感应电动势的大小是[ ] A.0.48v B.4.8v C.0.24v D.0.96v 2. 如图所示,有导线ab长0.2m,在磁感应强度为0.8T的匀 强磁场中,以3m/S的速度做切割磁感线运动,导线垂直磁感线, 运动方向跟磁感线及直导线均垂直.磁场的有界宽度L=0.15m, 则导线中的感应电动势大小为[ B ] A.0.48V B.0.36V C.0.16V D.0.6V 3. 在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ 在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的 感应电动势为e1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,所产生 的感应电动势大小变为e2.则e1与e2之比及通过电阻R的感应 电流方向为[ ] A.2:1,b→a B.1:2,b→a C.2:1,a→b D.1:2,a→b 4. 图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I的相互关系,其中正确是[ ] 5. 如图所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出 来,下列哪个说法是正确的\tab [ ] A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反 B.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是顺时针的 C.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针的 D.在此过程中感应电流大小不变 6. 如图所示,在环形导体的中央放一小条形磁铁,开始时,磁铁和环 在同一平面内,磁铁中心与环的中心重合,下列能在环中产生感应电 流的过程是[ ] A.环在纸面上绕环心顺时针转动30°的过程 B.环沿纸面向上移动一小段距离的过程\par C.磁铁绕轴OO ' 转动 30°的过程 D.磁铁绕中心在纸面上顺时针转动30°的过程 7. 两水平金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中(俯视如图),一金属方框abcd两头焊上金属短轴放在导轨上,以下说法中正确的是哪一个[ ]

初中九年级物理:电磁感应 教学设计示例

新修订初中阶段原创精品配套教材 电磁感应教学设计示例教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Electromagnetic induction teaching design example 教师:风老师 风顺第二中学 编订:FoonShion教育

电磁感应教学设计示例 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验,请同学们观察后回答: 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课: 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?

怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书:〈一、实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉提问:根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?为什么? 师生讨论认同:根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在上面表格里。

电磁感应单元测试题(含详解答案)

第十二章电磁感应章末自测 时间:90分钟满分:100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分) 图1 1.如图1所示,金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里,当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、方向可能是() A.v1>v2,v1向右,v2向左B.v1>v2,v1和v2都向左 C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左 解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确. 答案:B 图2 2.(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有() A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C.线圈中产生交流电 D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流 解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对

图3 线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电. 答案:AC 3.如图3所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流() 解析:据楞次定律,P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D正确. 答案:D 图4 4.(2008年重庆卷)如图4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是() A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右 解析:由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时,穿过线圈的磁通量是先增加后减小,根据楞次定律可判断:在线圈中磁通量增大的过程中,线圈受指向右下方的安培力,在线圈中磁通量减小的过程中,线圈受指向右上方的安培力,故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg,而运动趋势总向右,D正确. 答案:D 5.如图5(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q,P和Q 共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则() 图5 A.t1时刻F N>G B.t2时刻F N>G C.t3时刻F N

高二物理电磁感应测试题及答案

高二物理同步测试(5)—电磁感应 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试用时60分钟. 第Ⅰ卷(选择题,共40分) 一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确 的,全部选对得4分,对而不全得2分。) 1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 () A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 2. 为了利用海洋资源,海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量 海水的流速.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=×10-4T,水流是南北流向,如图将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两电极的连线垂直水流方向.若 两极相距L=10m,与两电极相连的灵敏电压表的读数为U=2mV,则海水 的流速大小为() A.40 m/s B.4 m/s C. m/s D.4×10-3m/s 3.日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下,下列说法正确的是() A.灯管点燃后,起动器中两个触片是分离的 B.灯管点燃后,镇流器起降压和限流作用 C.镇流器在日光灯开始点燃时,为灯管提供瞬间高压 D.镇流器的作用是将交变电流变成直流电使用 4.如图所示,磁带录音机既可用作录音,也可用作放音,其主要部件为

可匀速行进的磁带a 和绕有线圈的磁头b ,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象,下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是 ( ) A .放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应 B .录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应 C .放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用 D .放音和录音的主要原理都是电磁感应 5.两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导 体环,当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流。则( ) A .A 可能带正电且转速减小 B .A 可能带正电且转速增大 C .A 可能带负电且转速减小 D .A 可能带负电且转速增大 6.为了测出自感线圈的直流电阻,可采用如图所示的电路。在测量完毕后将电路解体时应该( ) A .首先断开开关S 1 B .首先断开开关S 2 C .首先拆除电源 D .首先拆除安培表 7.如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图(b ).若磁感应强度大小随时间变化的关系如图(a ),那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 ( ) A .在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针 B .在第2秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 C .在第3秒内感应电流减小,电流方向为顺时针 D .在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 8.如图所示,xoy 坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁 场,第 x y o a b

电磁感应经典例题

电磁感应典型例题 【例题1】图为地磁场磁感线的示意图,在北半球的地磁场 的竖直分量向下,飞机在我国的上空匀速航行,机翼保持水平, 飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设 飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端的电势为U2。 A.若飞机从西向东飞,U1比U2高 B.若飞机从东向西飞,U2比U1高 C.若飞机从南往北飞,U1比U2高 D.若飞机从北往南飞,U2比U1高 【例题2】如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将: A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.不能确定 【例题3】如边长为0.2m的正方形导线框abcd斜靠在墙上,线框平面与地面成30°角,该区域有一水平向右的匀强磁场,磁感应强度为0.5T,如图所示。因受振 动线框在0.1s内滑跌至地面,这过程中线框里产生的感应电动势的平均值为_____。 【例题4】关于自感现象,下列说法中正确的是: A.对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大 B.对于同一线圈,当电流变化越快时,其自感系数也越大 C.线圈中产生的自感电动势越大,则其自感系数一定较大

D.感应电流有可能和原电流的方向相同 【例题5】用力拉导线框使导线框匀速离开磁场这一过程如图所示,下列说法正 确的是: A.线框电阻越大,所用拉力越小 B.拉力做的功减去磁场力所做的功等于线框产生的热量 C.拉力做的功等于线框的动能 D.对同一线框,快拉与慢拉所做的功相同,线框产生的热量也相同 【例题6】如右图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的磁场力如果总 小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为: A. a A>a B>a C>a D B. a A=a C>a B>a D C. a A=a C>a D>a B D. a A=a C>a B=a D 【例题 7】如图所示,固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强 度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ 架在导体框上,如图所示,PQ以恒定速度υ从ad滑向bc,当滑过1 3 l的距离时,通 过aP段电阻丝的电流多大?方向如何?

九年级物理电磁感应现象教学设计人教版.docx

电磁感应现象教学设计 一、教学设计思想 这节课的设计思想是:把电磁感应现象的发现过程,从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动,让学生通过科学探究,认识电磁感应现象,体会实验探索的艰辛,进一步提高科学探究能力,学习科学家执着探究科学真理的精神。 二、教学目的 《一》、知识目标 1.启发学生观察实验现象,从中分析归纳出产生感应电流的条件,从而进一步理解电磁感应现象,理解产生感应电流的条件。 2.培养学生运用所学知识,独立分析问题的能力。 3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力。 《二》教学目标 1.知识与技能:认识电磁感应现象。 2.过程与方法:经历科学探究的过程,提高科学探究的能力。 3.情感态度与价值观:培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。 三、教学重难点: 1.教学重点:电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。 2.教学难点:对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问 题办法的猜想。 初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力,经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作,可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。 四、教学过程

引入: 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应,揭示了电 和磁之间存在着联系,受到了这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然“电能生磁”,“磁能不能生电”呢?不少科学家进行了这方面的探索,英国 平民科学家法拉第,坚信电与磁有密切的联系。经过10 年坚持不懈的努力,在 无数次的挫折与失败之后,终于在1831 年一个偶然的机会里,发现了利用磁场 产生电流的条件。法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能,我们现在能很方便的用电。我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联 系。 我手中就有一个发电机模型(简介其结构),它为什么能发电呢?其发电的 条件是什么呢?带着这些问题,我们一起来学习第一节:电磁感应现象。 师:同学们,我们在初中就学过,导体切割磁感线时,闭合电路中有电流产 生。 (教师演示)在这个实验中,磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢? 生:不,电流也能产生磁场,通过电螺线管也能产生磁场。 师:通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似? 生:条形磁铁。 师:好。除了这个演示实验所示的方法外,还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢?请大家选用桌上的实验器材,两个同学一组,共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。若实验器材不够,请到台前来取。 实验探究产生感应电流的条件的记录表格 探究设计活动过程现象记录初步分析初步结论 活动 1 活动 2 活动 3

电磁感应加热技术的发展

电磁感应加热技术的发展 磁感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——开槽式有芯炉,1916年美国人发明了闭槽有芯炉,从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段。 20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,极大地促进了感应加热技术的发展。 1957年,美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管,标志着现代电力电子技术的开始,也引发了感应加热技术的革命。1966年,瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置,从此感应加热技术开始飞速发展。 20世纪80年代后,电力电子器件再次快速发展,GTO、MOSFET、IGBT、M CT及SIT等器件相继出现。感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管,开始采用这些新器件。现在比较常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于较大功率场合,而MOSFET用于较高频率场合。据报道,国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000kW ,频率超过50kHz。而MOSFET较适用高频场合,通常应用在几千瓦的中小功率场合,频率可达到500kHz以上,甚至几兆赫兹。然而国外也有推出采用MOSFET的大功率的感应加热装置,比如美国研制的2000kW /400kHz的装置。

我国感应热处理技术的真正应用始于1956年,从前苏联引入,主要应用在汽车工业。随着20世纪电源设备的制造,感应淬火工艺装备也紧随其后得到发展。现在国内感应淬火工艺装备制造业也日益扩大,产品品种多,原来需要进口的装备,逐步被国产品所取代,在为国家节省外汇的同时,发展了国内的相关企业。目前感应加热制造业的服务对象主要是汽车制造业,今后现代冶金工业将对感应加热有较大需求。 一、感应加热特点 感应加热技术具有快速、清洁、节能、易于实现自动化和在线生产、生产效率高等特点,是内部热源,属非接触加热方式,能提供高的功率密度,在加热表面及深度上有高度灵活的选择性,能在各种载气中工作(空气、保护气、真空),损耗极低,不产生任何物理污染,符合环保和可持续发展方针,是绿色环保型加热工艺之一。它与可控气氛热处理、真空热处理少无氧化技术已成为热处理技术的发展主流。 其主要应用有: (1)冶金有色金属的冶炼,金属材料的热处理,锻造、挤压、轧制等型材生产的透热,焊管生产的焊缝。 (2)机械制造各种机械零件的淬火,以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热;压力加工前的透热。 (3)轻工罐头以及其他包装的封口,比如着名的利乐砖的封口包装。

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷练习(Word版 含答案)

高中物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷练习(Word版含答案) 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难) 1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是() A.ab向左运动,cd向右运动 B.ab向右运动,cd向左运动 C.ab、cd都向右运动 D.ab、cd保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动; A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确; B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误; C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误; D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误; 2.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是() A.B. C. D. 【答案】B 【解析】

【分析】 要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】 地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西.故B正确. 【点睛】 主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定. 3.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种() A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误. B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误. C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误. D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确. 故选D. 【点睛】

电磁感应经典高考题综合1

高考电磁感应经典试题(精选)专题训练 1.(2013全国新课标理综1第25题)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 2.(2012·上海物理)如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。 (1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式; (2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少 (3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量。

3.(22分)(2012·浙江理综)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行车后轮由半径r1=×10-2m的金属内圈、半径r2=的金属外圈和绝缘幅条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B=、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6 。后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。 (1)当金属条ab进入“扇形”磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向; (2)当金属条ab进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图; (3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差U ab 随时间t变化的U ab-t图象; (4)若选择的是“、”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作有同学提出,通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r 2、角速度ω和张角θ等物理量的大小,优化前同学的设计方 案,请给出你的评价。 4.(2011海南物理)如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M’N’是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与

电磁感应测试题及答案

高二物理《电磁感应》测试题(一) 1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 ( ) A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B .磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大 C .穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零 D .磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是 ( ) A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 B .只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差 C .感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D .闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 5.如图1所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放, 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计) ( ) A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D .圆环最终将静止在平衡位置 6.如图(2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V ,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K ,稳定后突然断开K ,则下列说法正确的是( ) A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是( ) A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同 D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反 8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是( ) A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动 C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极 D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极 9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ( ) 10 R ,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒 ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v 。若将金属棒的运动速度变为2v , (除 R 外,其余电阻不计,导轨光滑)则 ( ) A .作用在ab 上的外力应增大到原来的2倍 B .感应电动势将增大为原来的4倍 C .感应电流的功率将增大为原来的2倍 D .外力的功率将增大为原来的4倍 11.如图(7)两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R ,回路上其余部分的电阻不计。在导

电磁感应经典高考题

电磁感应经典高考题 (全国卷1)17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5 10 5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水 自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是 A.河北岸的电势较高 B .河南岸的电势较高 C.电压表记录的电压为9mV D .电压表记录的电压为5mV 【答案】BD 【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。根据法拉第电磁感应定律 E BLv 4.5 10 5100 2 9 10 3V, B 对A错。 【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。 (全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过 圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流, 在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处,答案D。 【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。 (新课标卷)21.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一 缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场 水平面b、c (位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c 和F d,则 A. F d>F c>F b B. C. F c > F b > F d D. F c < F d < F b F F 【答案】D 【解析】线圈从a到b做自由落体运动, 在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力F b,由于线 .一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆

电磁感应单元测试题含详细答案

电磁感应单元测试题 一选择题(每题6分,共54分) 1.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 .导体做切割磁感线运动,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,电路内一定会产生感应电流 D .穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。 2.闭合线圈的匝数为n ,每匝线圈面积为S ,总电阻为R ,在t ?时间内穿过每匝线圈的磁 通量变化为?Φ,则通过导线某一截面的电荷量为 ( ) A .R ?Φ B .R nS ?Φ D .R n ?Φ C .tR n ??Φ 3.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环,在导体环轴线上方有一条形 磁 铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是 ( ) A .导体环有收缩趋势 B .导体环有扩张趋势 C .导体环对桌面压力减小 D .导体环对桌面压力增大 4.闭合回路中的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如①②③④所示,关于回 路中产生的感应电动势的下列说法正确的是( ) A 、 图①的回路中感应电动势恒定不变 B 、 图②的回路中感应电动势变大 C 、 图③的回路中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势 D 、 图④的回路中感应电动势先变小再变大 5.下图中所标的导体棒的长度为L ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,棒运动的速度均为v ,产生的电动势为BLv 的是 ( ) 6.如图所示,用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合,当减少直导线中电流时,下列说法正确的是 ( ) B ° v B L A B L

(完整版)电磁感应经典例题

电磁感应 考点清单 1 电磁感应现象 感应电流方向 (一)磁通量 1.磁通量:穿过磁场中某个面的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁能量.磁通量简称磁通,符号为Φ,单位是韦伯(Wb ). 2.磁通量的计算 (1)公式Φ=BS 此式的适用条件是:○1匀强磁场;○2磁感线与平面垂直. (2)如果磁感线与平面不垂直,上式中的S 为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积. θsin S B ?=Φ 其中θ为磁场与面积之间的夹角,我们称之为“有效面积”或“正对面积”. (3)磁通量的方向性 磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面时,磁通量的正负关系不同.求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量. (4)磁通量的变化 12Φ-Φ=?Φ ?Φ可能是B 发生变化而引起,也可能是S 发生变化而引起,还有可能是B 和S 同时发生变化而引起的,在确定磁通量的变化时应注意. (二)电磁感应现象的产生条件 1.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化. 2.感应电动势的产生条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化, 这部分电路就会产生感应电动势.这部分电路或导体相当于电源. [例1] (2004上海,4)两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环.当A 以如图13-36所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流.则( ) 图13-36 A.A 可能带正电且转速减小 B.A 可能带正电且转速增大 C.A 可能带负电且转速减小 D.A 可能带负电且转速增大 [解析] 由题目所给的条件可以判断,感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的,环A 应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电,故选项C 是正确的,同理可得B 是正确的.

高考物理(电磁感应)精选训练-科技信息问题解析版

1.电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明.如图甲所示,虚线MN 右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长L 的正方形单匝金属线框abcd 放在光滑水平面上,电阻为R ,质量为m ,ab 边在磁场外侧紧靠MN 虚线边界.t =0时起磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B=B 0+kt (k 为大于零的常数),空气阻力忽略不计. (1)求t =0时刻,线框中感应电流的功率P ; (2)若线框cd 边穿出磁场时速度为v ,求线框穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功W 及通过导线截面的电荷量q ; (3)若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M 的负载物,证明:载物线框匝数越多,t =0时线框加速度越大. 【名师解析】 (2)由动能定理有k W E =? (1分) 解得212 W mv = (1分) 穿出过程线框中的平均电动势E t φ?=? 线框中的电流E I R = (1分) 第13题图 M 乙 a b c d B 甲 M a b

通过的电量q I t =?(1分) 解得 2 B L q R =(1分) 2.单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如题20-B3图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接线以及通过通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极a、c的间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。

电磁感应测试题及答案

电磁感应测试题及答案 This manuscript was revised on November 28, 2020

高二物理《电磁感应》测试题(一) 1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是()A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零 D.磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是()A.只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 B.只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差 C.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D.闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 5.如图1所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)()A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D.圆环最终将静止在平衡位置 6.如图(2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K,稳定后突然断开K,则下列说法正确的是 () A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K突然断开时,下列说法正确的是 () A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前相反 8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动 C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极 D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极 9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是() 10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边 接有电阻R ,轨 图(4)图(5) 图(1)

经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题

专题一:电磁感应图像问题 电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难,图象问题是高考热点。 【知识要点】 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随时间变化的图线,即B -t 图线、Φ-t 图线、E -t 图线和I -t 图线。 对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x 变化的图线,即E -x 图线和I -x 图线等。 还有一些与电磁感应相结合涉及的其他量的图象,例如P -R 、F -t 和电流变化率 t t I -??等图象。 这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。 1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系; 2、在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过正负值来反映; 3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。 【方法技巧】 电磁感应中的图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(感应电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中范围。分析回路中的感应电动势或感应电流的大小,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图像还需要画出等效电路图来辅助分析。 不管是哪种类型的图像,都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的对应关系,都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题。 熟练使用“观察+分析+排除法”。 一、图像选择问题 【例1】如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab ba 的延长线平分导线框。在t= 0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i 表示导线框中感应电流的强度, 取逆时针方向为正。下列表示i -t 关系的选项中,可能正确的是() 【解析】:从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,A 项错误;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变,B 项错;当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D 项错,故正确选项为C . 求解物理图像的选择类问题可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图像,留下正确图像;

苏科版九年级物理电磁感应 同步练习

电磁感应同步练习 (1) 1.英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了现象,这一重大发现使人类实现了将能转化为能的愿望。 2.电磁感应现象的发现,经历了漫长的实验探究过程,这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件,这就是电路中的导体,在中做的运动时,导体中才会有电流产生,这种电流称为。 3.实验表明,感应电流的方向不仅跟方向有关,还跟方向有关,在上述两个因素中,如果其中之一的方向改变,则感应电流的方向将,如果两者的方向都改变,则感应电流的方向将。 4.发电机是根据现象而设计制造的,发电机的诞生实现了能向能的转化。 5.如图所示,两同学甩动与电流表相连的长导线, 发现电流表的指针来回摆动。 (1)这种现象叫做现象,这是由物 理学家最早发现的。 (2)产生感应电流的磁场是由提供的。6.小明学习了电磁感应现象后,就想:产生的感应电 流的大小与什么有关呢?他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想:既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分,那么感应电流的大小是否与这两者有关呢? 于是他们开始做实验,首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置(如图)重新安装了仪器,并且准备了磁性强弱不同的磁铁,以便改变磁场的强弱,闭合电路后,他先改变导体在磁场中运动的快慢,观察电流表指针摆动幅度的大小。实验发现:导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大,电流表指针摆动的幅度越大;然后,他又保持导体运动的快慢不变,换用磁性强的磁铁来做实验,发现磁性越强,电流表指针摆动的幅度越大。对于这么重大的发现,他高兴不已。 (1 (2 (3 (4)请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快,灯泡越亮?

(2) 1.下列情况下,能够产生感应电流的是 ( ) A .导体在磁场中运动 B .一段导体在磁场中做切割磁感线运动 C .使闭合的导体全部在磁场中不动 D .使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 2 ( ) A .使导体棒A B 上下运动 B .使导体棒AB 左右运动 C .使导体棒AB 前后运动 D .使导体棒AB 静止不动 3.下列四个图所示的实验装置中,用来研究电磁感应现象的是 ( ) 4.以下哪种物理现象的发现和利用,实现了电能大规模生产,使人们从蒸汽时代进入电气时代 ( ) A .电磁感应现象 B .电流通过导体发热 C .电流的磁效应 D .通电线圈在磁场中会转动 5.下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是 ( ) A .电烙铁 B .发电机 C .电动机 D .电磁起重机 6.下课了,小明和同学们对老师桌子上的手摇发电机产生了极大的兴趣,他们争先恐后的做实验,用手摇发电机发电让小灯泡发光。咦?奇怪的现象发生了:为什么小灯泡有时亮,有时暗呢?灯泡的亮暗与什么因素有关呢?请根据这一现象,确立一个研究课题,并写出研究的全过程。 7.为研究某种植物在恒温下生长的规律,物理兴趣小组的同学,设计制作了一台如图15所示的恒温箱。箱内安装了一根电热丝,按实际需要,电热丝每秒应向箱内提供539J 的热量(设电能全部转化为内能)。经选用合适的材料制成后,用220V 的恒压电源供电,测得该电热丝每秒实际供热1100J 。为使电热丝供热达到设计要求,在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下,应在箱外怎样连接一个电阻元件?并通过计算确定这个电阻元件的阻值。 A B C D

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