法拉第电磁感应定律习题精选
1、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平
抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程
的初速
中产生的感应电动势大小变化情况是（）
A、越来越大；
B、越来越小；
C、保持不变；
D、无法判断．
2、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是（）
3、如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），AB两端电势差u随时间变化的图像可能是（）
Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．
4、如图所示，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框
(L>2a)从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t 变化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个
A．只可能是① B. 只可能是② C. 只可能是③ D. 只可能是③④（）
5、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是（）
6、如图所示，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框
(L>2a)从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变
化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个
A．只可能是① B. 只可能是② C. 只可能是③ D. 只可能是③④（）
7、图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，金属棒ab可在两平行的金属导轨上沿导轨
滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里，若电流计中有向上的电流
通过，则ab棒的运动可能是（）
A．向左匀速运动。B．向右匀速运动。
C. 向左匀加速运动。D．向右匀加速运动。
8、如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈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N，则（）
A.t1时刻N＞G
B.t2时刻N＞G
C.t 3时刻N ＜G
D.t 4时刻N =G
9、如图所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象，下面四个图中正确的是（B ）
A ．
B ．
C ．
D ．
10、如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右匀速运动时( C)
A ．电容器两端的电压为零
B ．电阻两端的电压为BLv
C ．电容器所带电荷量为CBLv
D ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2v
R
11、如图所示，用铝板制成U 型框，将一质量为m 的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v 匀速运动，悬挂拉力为F T ，则( A )
A ．悬线竖直，F T ＝mg
B ．悬线竖直，F T >mg
C ．悬线竖直，F T D ．无法确定F T 的大小和方向 13、如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F 。 下列说法中错误的是 7.B A.此时电阻R 1消耗的热功率为Fv /6 B.此时电阻R 2消耗的热功率为Fv /3 C.此时整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θ D.此时整个装置消耗的机械功率为(F +μmg cos θ)v 12、如图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为r ，可以绕环匀速转动．将电阻R ，开关S 连接在环和棒的O 端，将电容器极板水平放置，并联在R 和开关S 两端，如图所示． (1)开关S 断开，极板间有一带正电q ，质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小． (2)当S 闭合时，该带电粒子以g /4的加速度向下运动，则R 是r 的几倍？ t 14、如图所示，质量m 1=0.1kg ，电阻R 1=0.3Ω，长度l =0.4m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上。框架质量m 2=0.2kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。相距0.4m 的MM ′、NN ′相互平行，电阻不计且足够长。电阻R 2=0.1Ω的MN 垂直于MM ′。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B =0.5T 。垂直于ab 施加F =2N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM ′、NN ′保持良好接触。当ab 运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2。⑴求框架开始运动时ab 速度v 的大小；⑵从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q =0.1J ，求该过程ab 位移x 的大小。 15.⑴v =6m/s ⑵x =1.1m 15、相距为L 的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。上端连接一阻值为R 的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B ，质量为m ，电阻为r 的导体MN ，垂直导轨放在导轨上，如图所示。由静止释放导体MN ，求： （1）MN 可达的最大速度v m ； （2）MN 速度v=v m /3时的加速度a ； （3）回路产生的最大电功率P m 16、两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计。M 、M ′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C 。长度也为l ，电阻同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 在运动距离为s 的过程中，整个 回路中产生的焦耳热为Q 。求：⑴ab 运动速度v 的大小；⑵电容器所带的电荷量q 。⑴s l B RQ v 224= ⑵Bls CQR q = 17、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg ，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25. ⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小； ⑶在上问中，若R =2Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小和方向. （g =10m/s 2，sin37o=0.6，cos37o=0.8） 答案：⑴4m/s 2 ⑵10m/s ⑶0.4T ，垂直于导轨平面向上. 18、图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为0.40m ，电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直.质量m 为6.0×10-3kg 、电阻 为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动 变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1.当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率P 为0.27W ，重力加速度取10m/s 2，试求速率v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2. 答案：4.5m/s ，6.0Ω 19、已知：光滑轨道间距为：L ，不计电阻。两导体棒，每根：m ，R ，两棒开始相距为：d 。开始都静止，现给ab 一初速度：v0，若两棒在运动中不碰。磁场：B 。问： （1）产生的热量最多为多少？ （2）当ab 的速度减为3/4时，cd 的加速度多大？ 20.在图甲中，直角坐标系0xy 的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B ，第3象限内的磁感应强度大小为B ，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l ，圆心角为900 的扇形导线框 a d OPQ 以角速度ω绕O 点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R . (1)求导线框中感应电流最大值. (2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t =0) 解:(1)线框从图甲位置开始(t =0)转过900的过程中，产生的感应电动势为: 2122 1 l B E ???= ω (4分) 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为： R E I 1 1= (1分) 联立以上各式解得:R Bl I ω 21= (2分) 同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:R Bl I 222ω = (2分) 故感应电流最大值为:R Bl I m ω 2= (1分) (2)I －t 图象为: (4分) (3)线框转一周产生的热量:)4 4(22 22 1T R I T R I Q ??+??= (2分) 又ω π 2= T (1分) 解得:R l B Q 454 2πω= 21.如图甲，平行导轨MN 、PQ 水平放置，电阻不计.两导轨间距d =10cm ，导体棒ab 、cd 放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0Ω.用长为L =20cm 的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t =0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B I -I -I 随时间t 的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求： ⑴0~2.0s 的时间内，电路中感应电流的大小与方向； ⑵t =1.0s 的时刻丝线的拉力大小. 答案：⑴1.0×10-3A ，顺时针 ⑵1.0×10-5N 22.如图所示，在与水平面成θ=30o的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =0.20T ，方向垂直轨道平面向上.导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg ，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l =0.50m.现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒ab 匀速向上运动过程中，导体棒cd 始终能静止在轨道上.g 取10m/s 2，求： ⑴导体棒cd 受到的安培力大小； ⑵导体棒ab 运动的速度大小； ⑶拉力对导体棒ab 做功的功率. 答案：⑴0.10N ⑵1.0m/s ⑶0.20W 23.如图所示，边长为L 的正方形金属线框，质量为m 、电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B = kt ．已知细线所能承受的最大拉力为2mg ，则从t =0开始，经多长时间细线会被拉断？ 解:线框中的感应电流为： /s I = E R = Δφ ΔtR = S ΔB ΔtR = kL 2 2R （６分） 线断时有2mg = mg + BIL （5分） 解得：t = 2mgR k 2L 3 （３分） 24、如图所示，竖直平行导轨间距l =20cm ，导轨顶端接有一电键K 。导体棒ab 与导轨接触良好且无摩擦，ab 的电阻R=0.4Ω，质量m=10g ，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T 。当ab 棒由静止释放0.8s 后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab 棒的最大速度和最终速度的大小。（g 取10m/s2） 25、如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO 、MN ，PQ 、MN 的电阻不计，间距为d =0.5m.P 、M 两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B =0.2T 的匀强磁场中.电阻均为r =0.1Ω，质量分别为m 1=300g 和m 2=500g 的两金属棒L 1、L 2平行的搁在光滑导轨 上，现固定棒L 1，L 2在水平恒力F =0.8N 的作用下，由静止开始做加速运动，试求: (1)当电压表的读数为U =0.2V 时，棒L 2的加速度多大？ (2)棒L 2能达到的最大速度v m . (3)若在棒L 2达到最大速度v m 时撤去外力F ，并同时释放棒L 1，求棒L 2达到稳定时的速度值. (4)若固定棒L 1，当棒L 2的速度为v ，且离开棒L 1距离为S 的同时，撤去恒力F ，为保持棒L 2做匀速运动，可以采用将B 从原值(B 0=0.2T)逐渐减小的方法，则磁感应强度B 应怎样随时间变化(写出B 与时间t 的关系式)？ 解:(1)∵L 1与L 2串联 ∴流过L 2的电流为:A A r U I 21 .02.0=== ① (2分) L 2所受安培力为:F ′=BdI=0.2N ② (2分) Q ∴222/2.1/5 .02 .08.0s m s m m F F a =-='-= ③ (2分) (2)当L 2所受安培力F 安=F 时，棒有最大速度v m ，此时电路中电流为I m . 则：F 安=BdI m ④ (1分) r B d v I m m 2= ⑤ (1分) F 安=F ⑥ (1分) 由④⑤⑥得：s m d B Fr v m /1622 2== ⑦ (2分) (3)撤去F 后，棒L 2做减速运动，L 1做加速运动，当两棒达到共同速度v 共时，L 2有稳定速度，对此过程有： 共v m m v m m )(212+= ⑧ (2分) ∴s m m m v m v m /102 12=+＝ 共 ⑨ (2分) (4)要使L 2保持匀速运动，回路中磁通量必须保持不变，设撤去恒力F 时磁感应强度为B 0，t 时刻磁感应强度为B t ，则： B 0dS =B t d （S +vt ） ⑩ (3分) ∴vt S S B B t += 0 (2分) 双动式综合导轨 26、如图所示，两根间距为l 的光滑金属导轨（不计电阻），由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成。其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场，其磁感应强度为B ，导轨水平段上静止放置一金属棒cd ，质量为2m 。，电阻为2r 。另一质量为m ，电阻为r 的金属棒ab ，从圆弧段M 处由静止释放下滑至N 处进入水平段，圆弧段MN 半径为R ，所对圆心角为60°，求： （1）ab 棒在N 处进入磁场区速度多大？此时棒中电流是多少？ （2）cd 棒能达到的最大速度是多大？ （3）cd 棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少？ 27、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，两根长为L的完全相同的金属棒ab、cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨电接触良好，每根棒的质量为m、电阻为R．现对ab施加平行导轨向上的恒力F，当ab向上做匀速直线运动时，cd保持静止状态． （1）求力F的大小及ab运动的速度大小； （2）若施加在ab上力的大小变为2mg，方向不变，经过一段时间后ab、cd以相同的加速度沿导轨向上加速运动，求此时ab棒和cd棒的速度差(Δv＝v ab-v cd)． 28、电容充、放电式导轨 【例7】如图示，两个电阻的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电容量为C，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l ，当棒ab以速度v向左切割磁感应线运动时，当棒cd以速度2v向右切割磁感应线运动时，电容C的电量为多大？哪一个极板带正电？ C § 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 过程与方法 ● 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想 ● 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 电路断开，肯定无电流，但有电动势。 2．电流大，电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定，电阻一定的情况下，电流越大，表明电动势越大。 3．图b 中，哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中，哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。 法拉第与电磁感应定律 摘要：法拉第，在科学史上做出杰出贡献的实验物理学家,他是名副其实的穷二代，凭借高于常人的智商和自己坚持不懈的努力成为了举世闻名的科学家，他不只是在电磁学中引入了电场线和电磁感应线，这使得后人能更清楚、形象地理解电磁场。他最突出的成就就是发现了电磁感应定律，不但促进了科学的发展而且还开创了人类美好生活的新时代，为人类带来了丰富的物质和精神财富。 关键词：法拉第、电磁感应定律、应用、学习、感应电流 0引言 在21世纪的新时代，法拉第电磁感应定律的运用遍及人类生活的很多方面并使我们的生活越来越便捷，享受着这个时代独有的幸福的同时，我们便更想探索法拉第电磁感应定律具体应用在哪些方面，更想知道到底是什么样的天才发现了这样神奇的定律。本篇论文选择了对近代物理学做出了杰出贡献的英国科学家法拉第的生平进行全面的分析，并综述了电磁感应定律在科技史上的地位。文中有历史、人物和科学的发展过程。 1法拉第简介 1.1法拉第的家庭背景 法拉第，一个自学成才的理工男。1971年9月22日这个未来著名的物理学家呱呱坠地，他是家里的第三个儿子，他的家庭贫困，父亲是一个铁匠，靠着自己勤劳的双手养家糊口，收入甚微，入不敷出。所以，“富二代”、官二代“这样的身份注定与他无缘，要想以后出人头地，只能靠他自己的天赋和努力。贫困的家庭连温饱都难以解决，上学接受教育对他来说那只能是梦想。由于穷困，法拉第在人生最灿烂的时候辍学了，那一年他才13岁，是求知欲最强烈的年华。退学后，为生活所迫，他在街上卖报、在书店当学徒挣钱以贴补家用。是金子就一定会发光，是锤子就一定会受伤，法拉第无疑就是一块金子，就算是出生卑微，无学可上也不会阻碍他这块金子熠熠生辉。 1.2法拉第的求学及工作经历 法拉第酷爱学习，任何一个学习机会对于他都是极其珍贵的，他的哥哥注意到了他的天赋，所以愿意资助他学习，他非常幸运地参加了很多科学活动。通过这些活动他开始接触到了科学的神秘世界并且深深地被科学所吸引，这一切为他未来成为科学家铺好了道路。如果你足够好上帝一定不会埋没你，而且总会为你开上一扇窗，法拉第就是被上帝宠爱的那个人才，上帝为他开了一扇窗从而结识了著名的化学家戴维，他被戴维的才华所征服，随即他大胆地写信给戴维讲述了他对一些科学的见解，并表明自己热爱科学、愿意为科学献身。机会总是垂青于有准备的人，法拉第的能力才华深受戴维的赏识，22岁的他就被戴维任命为自己的实验助理。名师出高徒，法拉第以戴维为师，这为他后来的成就铺就了一条康庄大道。而且法拉第聪明、刻苦，很受戴维的器重，所以每次戴维外出考察时总会让法拉第相伴，而每一次外出考察对他来说都是弥足珍贵的学习机会，都会是他增长知识、开拓视野。 法拉第于1815年回到皇家研究所，而且他的启蒙老师戴维非常耐心地指导他做各种研究工作，在他们共同的努力下好几项化学研究都取得了成果。1816年对法拉第来说是不寻常的一年，是他科学道路的新起点，因为在这一年他发表了他人生中的首篇论文。从1818年开始他和J·斯托达特共同钻研合金钢，并且第一次独立创立了著名的金相分析方法。由于法拉第工作兢兢业业，深受研究院的重视，所以1821年被学院提升担任皇家学院总监这一要职。在两年之后的1823年，经过刻苦的钻研他发现了氯气与其余一些气体的液化方法。世界总是公平的，春天种下什么种子秋天就会收获什么果实，而法拉第所付出的努力也是会得到回报的，1824年1月他终于正式成为皇家学会的会员。1825年2月法拉第传承了启蒙老师戴维曾经的职位即被任命为皇家研究所实验室主任。就在这一年，他又有一项伟大的发现-----他发现了有机物苯。 一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置（如图甲），绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R 上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计，电源电压保持7.5 V不变，电流表的量 程为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V，小灯泡上标有“ 6 V 3 W”字样，且灯泡两端电 C．当压敏电阻所受的压力为0 时，小灯泡的实际功率为 D．当压力由0 变大到 5 N 时，电压表的示数从 1.5 V变大到 4.5 V 【答案】C 解析】 分析】 详解】 A．由P UI和I U R可知小灯泡的电阻 2 6V 2 12Ω 3W 由P UI 得小灯泡正常发光时的电流 3W0.5A 6V B．当电路中的最大电流值是0.5 A时，压敏电阻阻值最小，灯泡两端的电压U 灯＝6 V，压敏电阻两端的电压 U R U U灯7.5V 6V 1.5V 压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变），压敏电阻 ） R的阻值随压力的变化规律如图乙所 0.75 W U L 所以为了保证电路安全，电路中的最大电流值是0.5 A，A 错误； B．压敏电阻的阻值变化范围是0～18 Ω 由 I U 得压敏电阻的阻值 R U R 1.5V R R 3Ω I 0.5A 由图乙可知，当 F ＝0时，压敏电阻的阻值最大，压敏电阻此时的阻值是 18 Ω，所以压 敏 电阻的阻值变化范围是 3～18 Ω，B 错误； C ．当压敏电阻所受的压力为 0 时， 压敏电阻 R ＝ 18 Ω，电路中的电流为 U U 7.5V I 0.25A R 总 总 R 灯 R 12Ω 18Ω 小灯泡的实际电压为 U 灯 I R 灯 0.25A 12Ω 3V 小灯泡的实际功率为 P 灯 U 灯I 3V 0.25A 0.75W C 正确； D ．当压力为 0 时，压敏电阻 R ＝ 18 Ω，压敏电阻的电压为 U I R 0.25A 18Ω 4.5V 当压力为 5 N 时，压敏电阻 R ＝4 Ω，电路中电流 U 7.5V 15 IA R 灯 R 12Ω 4Ω 32 则 15 U R I R A 4 Ω 1.875V 32 当压力由 0 增大到 5 N 时，电压表的示数会从 4.5 V 减小到 1.875 V ， D 错误； 故选 C 。 2． 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关 S ，调节滑动变阻器阻值从最大 变化到最小，两个电阻的“ U — I ”关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（ ） A ．电源电压为 10V B ．定值电阻 R 1 的阻值为 10Ω C ．变阻器滑片在中点时，电流表示数为 0.3A 电磁跳环演示实验报告 实验原理 1、电磁感应：当通过回路的磁通量发生改变时，就会产生电磁感应现象，产生感应电动势，若回路闭合，则会产生感应电流，且产生的感应电动势满足法拉第电磁感应定律。 2、法拉第电磁感应定律：回路中的感应电动势ε与通过该回路的磁通量Ф的时间变化率成正比，即/d dt ε=-Φ。对于导体回路是N 匝线圈，定义全磁通：1N i i =ψ=Φ∑,其中i Φ为通过线圈第i 匝的磁通量。 对于各匝线圈磁通量相同的特别情形，则有/Nd dt ε=-Φ。 3、楞次定律：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 4、安培定律：通电导线在磁场中会受到力的作用，满足F IBl =。 5、麦克斯韦的涡旋电场理论：随时间变换的磁场在其周围产生电场，并且感应电场的环流不为零，而等于感应电动势，即S C B E dl dS t ε?=?=-??????。 实验器材 1台电磁跳环演示仪（接交流电源），2 个相同的封闭小铝环（记为A 环）、1个钻 有许多小孔的封闭小铝环（B 环）、1个开口 小铝环（C 环）、一个封闭的小塑料环(D 环)、 一个大铝环（E 环），一个连有小灯泡的线 圈。右图为本实验所用的电磁跳环演示仪。 实验内容 一、普通实验 1、分别将1个封闭的小铝环（A环）、钻有许多小孔的小铝环（B环）、开口的小铝环（C环）和小塑料环（D环）放入电磁跳环演示仪中，接通电源，观察实验现象。 现象：A环和B环向上跳起，C环和D环不动。 解释：由于A环和B环是封闭的导体铝环，当接通电磁跳环演示仪的电源时，通电线圈瞬间产生磁场，使穿过铝环的磁通量瞬间增大，由电磁感应定律和楞次定律可知，铝环将产生感应电流激发反向磁场来“抵抗”磁通量的增加，在由安培定律可判断出铝环受到向上的安培力（其值远大于铝环自身的重力）作用，因而往上跳。然而，由于C 环是开口的，因而其形不成闭合回路，也就不会有感应电流的产生，故不受安培力的作用，C环由于自身的重力作用仍处在台面上。D环由于不是导体，自然也就不会有感应电流产生，故不受安培力作用，仍处在台面上。 2、将1个A环放入电磁跳环演示仪中，接通电源，待A环稳定在半空中时，再用手拿着大铝环（E环），缓缓套入演示仪中直到与稳定的A环处在同一平面（近似），而后将E环较慢地向上（或向下）运动，观察实验现象。 现象：A环“跟随”E环向上（或向下）运动。 解释：在E环靠近A环的过程中，E环已经由于电磁感应而产生了感应电流，其感应电流又会激发磁场来影响A环。由楞次定律和安培定 （北京市中考试题）电阻 R i 、R 2并联在电压为6V 的电源上，通过干路 0.75A , R i 的阻值是12Q ，则R 2的阻值是 ___________ . （北京市中考试题）如图 2 — 2—3所示，电源电压保持不变，当开关 S 闭 合，滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，电压表 ____________ （上海市中考试题） 如图2 — 2— 5，闭合S,当滑动变阻器的滑片 P 向右移 电流表 A 的示数将 _________ .（选填 “变小”、“不变”或“变大”） R ',并联接到电路中，在 6 的电流是 例7 例8 动时， 例9如图2 — 2—乙两个电阻都为 R 。，再与变阻器 的过程中，电路总电阻 R 的变化范围是 A ? R 变大，R °> R > 0.5R 0 C . R 变大，但 R v 0.5R 0 例10 （南京市中考试题）如图 （ ） B . R 变 小， 2R °> R > R 0 R v 0.5R 0 向右移动时，电流表和电压表的示数将 A . C . R',的滑片向右滑动 2—2 — 8所示的电路中，电源电压不变，开关 S 闭合，滑动变阻器滑片 （ 欧姆定律典型例题 例2 （西安市中考试题）关于公式 R = U/I 的物理意义，下面说法中正确的是 （ ） A ?导体的电阻与它两端的电压成正比，和通过它的电流成反比 B. 导体中通过的电流越大，则电阻越小 C. 加在导体两端的电压越大，则电阻越大 D. 导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比 例3 （西安市中考试题）若导体两端电压为 6V 时，通过它的电流强度是 0.1 A ，则该导体的电阻大小 为 ________ Q;若该导体两端电压为 3V ，则通过它的电流强度为 __________ A ;若两端电压为零，则该 导体的电阻为 _________ Q. 例4 （辽宁省中考试题）王明同学在修理电子玩具时，需要用一个 75Q 的电阻，现手边有阻值为 300 Q 、100 Q 、40Q 、35 Q 及15Q 的电阻各一个，他可以选择其中 _________ Q 和 ________ Q 两个电阻 ________ 联来获得；还可以选择其中 __________ Q 和 ________ Q 的两个电阻 _________ 联来获得. 例5电阻R i 和R 2串联后接入电路，如果它们两端总电流是 16V , R i 两端的电压是12V , R 2的电阻 是10Q,求R i 的阻. 图 2—2 — 3 ) 目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 1引言 (1) 2电磁感应现象 (1) 2.1电磁感应现象定义 (1) 2.2电磁感应现象的实质 (2) 3手摇三相交直流发电机演示实验 (2) 3.1原理简析 (2) 3.2演示仪简介及部件原理详述 (2) 3.3三相电流产生机制理论分析 (2) 4三相电路组成结构分析 (3) 4.1三相电源的星形联接 (3) 4.2三相电源的三角形联接 (4) 4.3三相负载的星形联接 (4) 4.4三相负载的三角形联结 (5) 5实验时遇到的问题解析 (5) 5.1实验时微噪产生及原因 (5) 5.2实验仪选用单极励磁绕组的原因 (5) 5.3实验过程中接通电源的瞬间及电源误接交流灯泡发光 (6) 5.4实验时电压6V时为何转子吸到定子上 (6) 6提出演示实验方案 (6) 参考文献 (6) 电磁感应现象在手摇三相发电机演示实验中的应用 物理学院物理学专业08.2班王吉国 摘要：本文分析了手摇三相发电机演示实验的工作原理，解释了电磁感应现象在本实验中的应用，结合本实验室现有仪器从中详述三相电路组成部分，其中着重分析了三相电路的电源联接方式和负载的联接方式以及线电压和相电压与线电流和相电流之间的关系，从而揭示了演示实验中的能量转化方式．进一步通过了实验演示步骤及演示过程对实验中遇到的问题进行理论分析与解释,基于节能理念探寻最佳演示方案，并对实验结果进行理论修正，从而得到研究的实际意义． 关键词：电磁感应现象；三相电路；实验疑问；分析；实验方案 The Electromagnetic Induction Phenomenon in Hand Three-phase Generator Experimental Demonstration of Application Wang jiguo Class 2, Grade 2008 Physics Major School of Physics Abstract: This paper analyzes the hand three-phase generator experimental demonstration of working principle, explaining the electromagnetic induction phenomenon in the application of this experiment, combined with the laboratory instruments from existing described the three-phase circuit component which focuses on analyzing the power of the three-phase circuit connection mode and a load and line voltage. This way and phase voltage and current line of the relationship between the line and reveals experiment of energy conversion way. Further through the experiment demonstration of the experimental process steps and demonstrates the problems in the theory analysis and explanation, based on energy conservation idea for best demo program and the experimental results are theory point correction, and get the practical significance of the study. Keywords: electromagnetic induction phenomenon; the three-phase circuit; the experiment doubt; analysis; experiment scheme 1 引言 自一八二零年奥斯特发现电流的磁效应,从此人们开始进行相关的实验探索,一八三一年法拉第发现电磁感应现象,以后人们应用电磁感应现象制作成了发电机和感应加速器等,其中最具影响力的是发电机． 2 电磁感应现象 2.1 电磁感应现象定义 法拉第电磁感应定律教学设计 鹿城中学理化生教研组田存群 课程背景: “法拉第电磁感应定律”是高二物理选修（3-2）中的第四章第4节内容，是电磁学的核心内容。从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础。从能力的发展来看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。 鉴于此部分知识较抽象，而我的学生的抽象思维能力较弱。在这节课的教学中，我注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简，使同学们利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新概念。力求通过明显的实验现象诱发同学们真正的主动起来，从而激发兴趣，变被动记忆为主动认识。 课程详述： 一．教学目标： 1．知道感应电动势，能区分磁通量的变化Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt。 通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力。 2.通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律.使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLv，并学会初步的应用。 3.通过介绍法拉第的生平事迹，使学生了解法拉第探索科学的方法和执著的科学研究精神，教育学生加强学习的毅力和恒心。 二．教学重点： 法拉第电磁感应定律的建立过程及规律理解。 三．教学难点： 1．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。 2．理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式，而E=BLv是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。 四．教具： 法拉第电磁感应定律专题 1.如图所示，宽度L二的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导 轨的一端连接阻值R=Q的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=.—根质量m=10g的导体棒MN放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动，速度v=s,在运动过程中始终保持导体棒与导轨垂直。求： (1)在闭合回路中产生感应电流I的大小； (2)作用在导体棒上拉力F的大小； (3)当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量Q。 X X 乂MX XXX Q, R2=6Q，整个装置放在磁感应强度为B=的匀强磁场中，磁场方向垂直与整个导轨平面，现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动.求: (1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向， (2)导体棒AB两端的电压U. 3.如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应 强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r,其余电阻不计, 导体棒与圆形导轨接触良好。求: (1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值； (2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量; (3)当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大 2.如图所示，两个光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm, 导体棒AB的电阻为r=1 Q,且可以在光滑金属导轨上滑动，定值电阻R1=3 4?如图(a)所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L=，电阻R=Q，导轨上停放一质量m =、电阻r =Q的金属杆, 导轨 X X n n XXX F X X X [x X XXX X X i/ X X X 欧姆定律典型题 一、串联电路 1．如图所示，电阻R 1=12欧。电键SA 断开时， 通过的电流为安；电键SA 闭合时，电流表的示数为 安。问：电源电压为多大电阻R 2的阻值为多大 2．如图所示，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，当滑片P 在中点时，电流表读数为安，电压表读数为伏，求： （1）电阻R 1和电源电压（2）滑动变阻器移到右端时，电流表和电压表的读数。 ` 3．在如图所示的电路中，电源电压为6伏且不变。电阻R 1的阻值为10欧，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A”字样，两电表均为常用电表。闭合电键S ，电流表示数为安。 求：（1）电压表的示数；（2）电阻R 2连入电路的阻值； （3）若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，此时电压表和电流表的示数。 二、并联电路 1、两个灯泡并联在电路中，电源电压为12伏特，总电阻为欧姆，灯泡L 1的电阻为10欧姆，求： 1)泡L 2的电阻；2)灯泡L 1和L 2中通过的电流 ； 3)干路电流 ！ 2、如图2所示电路,当K 断开时电压表的示数为6伏, 电流表的示数为1A ； K 闭合时，电流表的读数为 ⑴灯泡L 1的电阻 ⑵灯泡L 2的电阻 R 1 S R 2 P V A 图2 S R 2 R 1 A 3.阻值为10欧的用电器，正常工作时的电流为安，现要把它接入到电流为安的电路中，应怎样连接一个多大的电阻 } 三、取值范围 1、如图5所示的电路中，电流表使用量程，电压表使用15V量程，电源电压为36V，R1为定值电阻，R2 为滑动变阻器，当R2接入电路的电阻是24Ω时，电流表的示数是，现通过调节R 2来改变通过R 1 的电 流，但必须保证电流表不超过其量程，问： （1）R 1的阻值是多大（2）R 2 接入电路的阻值最小不能小于多少 （3）R 2 取最小值时，电压表的读数是多大 ] 2、如右图所示的电路中，R1=5Ω，滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”，电源电压为并保持不变。电流表量程为0~，电压表的量程为0~3V。 求：①为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少 ②当滑动变阻器R2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少 ] 四、电路变化题 1、如图2所示的电路中，电源电压是12V且保持不变，R1=R3=4Ω, R2＝6Ω.试求： （1）当开关S1、S2断开时，电流表和电压表示数各是多少 （2）当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表示数各是多少 ? 图2 【物理】欧姆定律中考经典题型带答案 一、欧姆定律选择题 1．如图所示的电路，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流表和电压表的示数变化是（） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电流表、电压表示数都变大 C. 电流表示数变大，电压表示数变小 D. 电流表、电压表示数都变小 【答案】 C 【解析】【解答】根据图像，是灯泡和滑动变阻器的串联电路，电压表测量灯泡分压，当滑片向左滑动，电阻减小，滑动变阻器分压减小，灯泡分压变大，所以电压表示数变大，电流表示数变大，C符合题意。 故答案为：C. 【分析】根据电阻变大时，电流减小，减小的电阻分压减小。 2．我国刑法规定，从201年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任．为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试，如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图，其电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为酒精气体浓度传感器（气敏电阻），R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示．当接通电源时，下列说法正确的是（） A. 当酒精浓度减小时，R的阻值减少 B. 当酒精浓度增大时，电压表的示数与电流表的示数的比值变大 C. 当酒精浓度增大时，电压表的示数变大 D. 当酒精浓度增大时，电流表的示数变小 【答案】 C 【解析】【解答】解：根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大，故A错误； 由电路图可知，定值电阻与传感器的电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，所以电压表的示数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值，它是不变的，故B错误； 由题知，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小， 测试到的酒精气体浓度越大，酒精气体传感器的电阻越小， 根据欧姆定律可知，电路电流越大，定值电阻两端的电压越大，即电压表示数越大；故C 正确； 当酒精气体浓度增大时，酒精气体传感器的电阻减小， 根据欧姆定律可知，电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，故D错误． 故选C． 【分析】由电路图可知，定值电阻与传感器的电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压；根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大，由欧姆定律可知电路中的电流的变化、定值电阻两端电压的变化，再由串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化． 3．如图所示，若电路中电源两端的电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中（） A. 电压表V1的示数变大，电流表A的示数变大 B. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小 C. 电压表V1的示数变大，电流表A的示数变小 D. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变大 【答案】 A 【解析】【解答】解：由图知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量串联电路中的电流。 当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻变小，由串联分压的规律可知，变阻器分担的电压变小，即电压表V2示数变小；电源电压不变，所以定值电阻两端的电压就变大，即电压表V1示数变大； 定值电阻的阻值不变，滑动变阻器的电阻变小，所以整个电路的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流就变大，即电流表的示数就变大。BCD不符合题意，A 符合题意。 故答案为：A。 【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，串联电路的电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压就越大. 4．标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示．若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为（） 法拉第的电磁感应实验 作者:不详日期:2006-11-2 来源:本站点击: 我们现在生活在一个电气时代里：电动机在工厂里轰鸣，电车在飞驰，电灯照亮了千家万户，电视机在播放节目，电脑在运作……由于有了电，旧时代许多令人神往的幻想已变成了现实。如今电气业给我们创造的这一切福利和文明，都起源于1831年10月17日法拉第的一次具有划时代意义和意外的电磁实验成功。由于这次成功，法拉第制造了世界上第一台电磁感应发电机；由于这次成功，人类制造出今天的发电机、电动机、水电站，以及一切电力站网。 法拉第（1791～1867）出生于英国伦敦一个铁匠家里。由于家庭贫困，他12岁时就到一家书店当学徒。由于经常接触图书，他发现书里有许多自己从不知道的事物，书籍简直是知识的海洋。从此以后他开始刻苦自学，认真读书，发奋要成为一个有学识的人。他不仅认真阅读电学、化学方面的书籍，而且用平日节约下来的一点钱买了几件实验仪器，按书中所说的做起实验来。 法拉第不仅向书本学习，还利用一切机会向当时著名的科学家学习，买票听他们的讲演，认真做记录。1810年春天，法拉第凑钱去听科学家塔特林讲解自然科学。他每晚都将所做的记录整理誊清。特别对法拉第人生具有重大转折意义的是，他于1812年时到英国皇家学院去听著名科学家戴维的化学讲演。正是从此开始，他踏上了献身科学的道路。 他大胆地给戴维先生写了封信，而且将听讲的记录全寄去了。他在信中说明了自己对科学的热爱，并且渴望能在皇家学会得到一份工作。戴维看到了他的严肃认真和对科学的热情，竟然答应了他的请求，介绍他到皇家学院当助理员，担任了戴维的实验助手。 实验室的工作为法拉第提供了优越的条件。他可以自由地利用图书馆，获得各种资料，从而可以发展各方面的知识。作为戴维的助手和随从，法拉第又获得了到欧洲大陆进行科学考察的机会。尽管在旅行中受到戴维夫人的凌辱，以及其他不公正的待遇，但法拉第借这次机会却增长了知识，结交了朋友，了解了当时各国的科学状况。 法拉第与电磁感应 【摘要】迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日—1867年8月25日），英国物理学家，也精于化学，在电磁学及电化学领域有贡献。迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象。有人问戴维一生中最伟大的发现是什么，他绝口不提自己发现的钠、钾、氯、氟等元素，却说：“我最伟大的发现是一个人，是法拉第。” 【关键词】法拉第成才贡献楷模创造性 一、法拉第的成才 迈克尔·法拉第于1791年9月22日出生在英国伦敦南效萨里郡纽英镇的一个铁匠家庭。由于他家里相当穷，上不起学。他被家人送到书店里学习装订技术，法拉第在装订书籍的同时从书店老板那里习得识字。从书中学到很多新的知识。特别是当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。繁重的体力劳动、无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军。就这样，法拉第走上了自学的道路。法拉第学徒期满，在一家书铺做装订工。1812年，法拉第听完了当时著名的化学家戴维在皇家学院做的一系列化学讲座，并作了详细的笔记。这时法拉第已无法安心自己的工作，他是那样地向往科学。他给皇家学会会长兼皇家学院院长写了一封求职信，却石沉大海。同年12月，法拉第又一次向命运挑战了。他鼓起勇气给戴维写信，并且把装订成册的戴维4次讲座的笔记一起送去。法拉第巨大的热情、超人的记忆和献身科学的精神，感动了这位大化学家。法拉第到皇家学院化学实验室当了戴维的助手。科学圣殿的大门向学陡出身的法拉弟打开了。 法拉第在戴维指导下开始了自己的研究工作。1815年，他参与了煤矿安全灯的研制工作。1816年，法拉第发表了他的第一篇论文“多斯加尼本工生石灰的分析”。到1819年他已经在化学、气体液化、特种钢研究等方面发表论文37篇，成了一位小有名气的化学家。1821年10月，法拉第发表了一篇有关电磁学的论文“论某些新的电磁运动兼论磁学的理论”，开始在电磁学领域崭露头角。同年，他发明了电磁旋转器，用实验证实了电磁力是一种旋转力。1824年，被选为皇家研究所的实验室主任。1831年发现了电磁感应现象，这是法拉第在科学上的最高成就，这在物理学上起了重大的作用。1833年到1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第电解定律。1834年，他又重新研究了感应现象，这一次发现了静电感应， 并独立地和亨利同时发现了自感现象。1843年法拉第第一个证明了电荷守恒定律。1845年，发现了偏振光在磁场作用下通过重玻璃后偏振面旋转，称为“磁旋光效应”。他还提出了“场”和“力线”的概念，同年又发现了物质的抗磁性。法拉第的最后一个研究课题是探索光束在磁场中分裂效应，在这个课题上他没能取得成功，但后来终于被塞罗发现。1855年法拉第完成了电磁学巨著——《电的实验研究》。1858年，法拉第离开皇家学院，到伦敦度过晚年生活。1867年8 图2—2—3 欧姆定律典型例题 例2 （西安市中考试题）关于公式 R ＝U/I 的物理意义，下面说法中正确的是 （ ） A ．导体的电阻与它两端的电压成正比，和通过它的电流成反比 B ．导体中通过的电流越大，则电阻越小 C ．加在导体两端的电压越大，则电阻越大 D ．导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比 例3 （西安市中考试题）若导体两端电压为6V 时，通过它的电流强度是0.1 A ，则该导体的电阻大小为________Ω；若该导体两端电压为3V ，则通过它的电流强度为________A ；若两端电压为零，则该导体的电阻为________Ω． 例4 （辽宁省中考试题）王明同学在修理电子玩具时，需要用一个75Ω的电阻，现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个，他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得；还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得． 例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路，如果它们两端总电流是16V ， R 1两端的电压是12V ，R 2的电阻是10Ω，求R 1的阻． 例6 （北京市中考试题）电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上，通过干路的电流是0.75A ，R 1的阻值是12Ω，则R 2的阻值是________． 例7 （北京市中考试题）如图2—2—3所示，电源电压保持不变，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，电压表 例8 （上海市中考试题）如图2—2—5，闭合S ，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表A 的示数将________．（选填 “变小”、“不变”或“变大”） 例9 如图2—2—7，两个电阻都为R 0，再与变阻器R ′，并联接到电路中，在R ′，的滑片向右滑动 的过程中，电路总电阻R 的变化范围是 （ ） A ．R 变大，R 0＞R ＞0.5R 0 B ．R 变小，2R 0＞R ＞R 0 C ．R 变大，但R ＜0.5R 0 D ．R 变小，R ＜0.5R 0 例10 （南京市中考试题）如图2—2—8所示的电路中，电源电压不变，开关S 闭合，滑动变阻器滑片向右移动时，电流表和电压表的示数将 （ ） A ．电流表示数变大，电压表的示数变大 B ．电流表示数变小，电压表的示数不变 C ．电流表示数变大，电压表的示数不变 D ．电流表示数变小，电压表的示数变小 图2—2—5 图2—2—7 图2—2—8 课题：电磁感应现象 扶沟高中曹曼红 授课学生使用教材：（全日制普通高级中学教材·第二册（必修加选修）第十六章第一节）教学目标 1 知识和技能： （1）在初中对电磁感应现象认识的基础上，准确知道电磁感应现象的定义。 （2）在实验中逐步深入理解产生感应电流的条件，能动手正确组装和连接研究电磁感应现象的电路，并在实验过程中正确选择和使用实验器材。 （3）在表述探究结果的过程中，能逐步认识到引入磁通量的物理意义。并能用磁通量的概念表述产生感应电流的条件。 （4）在阅读教材的基础上，能初步理解磁通量的定义方式，并准确的掌握磁通量的定义式。 2 过程和方法： （1）通过初中所学电磁感应现象的回顾，建立研究电磁感应现象的电路模型。清晰研究对象，明确电路中各部分的作用。通过对学生提出问题的归纳，明确本节课的研究问题，即探讨闭合电路的部分导体做切割磁感线运动是否是产生感应电流的普遍条件，产生感应电流的普遍条件是什么。 （2）通过学生分组实验，逐层深入挖掘感应电流产生的条件。实验的研究方法采用通过实验来“证伪”的方法。 （3）用演示实验，在学生分组实验得到初步结论的基础上，进一步对学生的认知进行去伪存真，创设情景是学生在认知的不断冲突中得到正确的结论，体验到引入磁通量这一物理概念的重要性，为后续知识的学习打下基础。 （4）阅读教材，自主学习来完成对磁通量概念初步认识，并在教师引导下从磁通量的变化的角度重新认识实验结论，并能找到实验中引起磁通量变化的因素。 （5）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。 3 情感、态度与价值观： （1）形成运用实验探索求知规律的价值观。 （2）体验科学探究和严谨和艰辛。 教学重点和难点： 重点：理解产生感应电流的条件 难点：实验探究产生感应电流条件的过程和方法及磁通量的概念 教学设计思路和教学流程： 设计思路：依据建构主义学习理论，为了丰富学生经历，体现学习过程是一个体验、反思、自我构建的过程。本节课以魔术作为引入来引起学生的直觉兴趣，在学生初中学习基础上，在教师的逐步引导下，通过学生实验和教师演示实验，将学生的直觉兴趣，逐步转化为操作兴趣、和理论兴趣，帮助学生构建新知。 第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用 一、感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、法拉第电磁感应定律 公式一： t n E ??=/φ 注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。 2)E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。 公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的??B t 叫 磁感应强度的变化率, 若 ??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。 2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量?φB 磁通量的变化率 ??φ t , 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 ??φ t 表示磁通量变化的快慢, 公式二: θsin Blv E = 要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。 2)θ为v 与B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。 公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 如图1所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 显然, AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的线速度大小与半径成 正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速v v v v l A C C =+==222ω, 故2 2 1l B E ω=。 ω2 2 1BL E = ——当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为E 。 欧姆定律典型题 一、串联电路 1．如图所示，电阻R 1=12欧。电键SA 断开时， 通过的电流为0.3安；电键SA 闭合时，电流表的示数为 0.5安。问：电源电压为多大？电阻R 2的阻值为多大？ 2．如图所示，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，当滑片P 在中点时，电流表读数为0.24安，电压表读数为7.2伏，求： （1）电阻R 1和电源电压 （2）滑动变阻器移到右端时，电流表和电压表的读数。 3．在如图所示的电路中，电源电压为6伏且不变。电阻R 1的阻值为10欧，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A”字样，两电表均为常用电表。闭合电键S ，电流表示数为0.2安。 求：（1）电压表的示数； （2）电阻R 2连入电路的阻值； （3）若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，此时电压表和电流表的示数。 二、并联电路 1、两个灯泡并联在电路中，电源电压为12伏特，总电阻为7.5欧姆，灯泡L 1的电阻为10欧姆，求： 1)泡L 2的电阻 2)灯泡L 1和L 2中通过的电流 3)干路电流 2、如图2所示电路,当K 断开时电压表的示数为6伏, 电流表的示数为1A ； K 闭合时， 电流表的读数为1.5安, 求： ⑴灯泡L 1的电阻 ⑵灯泡L 2的电阻 R 1 S R 2 P V A 图2 S R 2 R 1 A 3．阻值为10欧的用电器，正常工作时的电流为0.3安，现要把它接入到电流为0.8安的电路中，应怎样连接一个多大的电阻？ 三、取值范围 1、如图5所示的电路中，电流表使用0.6A 量程，电压表使用15V 量程，电源电压为36V ，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器，当R 2接入电路的电阻是24Ω时，电流表的示数是0.5A ，现通过调节R 2来改变通过R 1的 电流，但必须保证电流表不超过其量程，问： （1）R 1的阻值是多大？ （2）R 2接入电路的阻值最小不能小于多少？ （3）R 2取最小值时，电压表的读数是多大？ 2、如右图所示的电路中，R 1=5Ω，滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V 并保持不变。电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V 。 求：①为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少？ ②当滑动变阻器R 2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少？ 四、电路变化题 1、如图2所示的电路中，电源电压是12V 且保持不变，R 1=R 3=4Ω, R 2＝6Ω.试求： （1）当开关S 1、S 2断开时，电流表和电压表示数各是多少？ （2）当开关S 1、S 2均闭合时，电流表和电压表示数各是多少？ 2、如图所示，电源电压保持不变。当开关S 1 闭合、S 2断开时，电流表的示数为0.2A ；当 开关S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为O.8A 。则电阻R 1与R 2的比值为？ 图 2法拉第电磁感应定律教案
法拉第与电磁感应定律
中考物理欧姆定律-经典压轴题附答案
电磁跳环演示实验报告
欧姆定律典型例题及答案
电磁感应现象在手摇三相发电机演示实验中的应用
《法拉第电磁感应定律》教学案例
法拉第电磁感应专题大题
欧姆定律典型题
【物理】欧姆定律中考经典题型带答案
法拉第的电磁感应实验
我看法拉第 电磁学小论文
欧姆定律典型例题及答案
电磁感应现象教案公开课用Word版
法拉第电磁感应定律知识点及例题
欧姆定律计算题(典型整理版)
相关主题
文本预览