福州大学物理系电磁学电磁感应

高考物理福州电磁学知识点之传感器知识点总复习一、选择题1．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变化，这个量为（）A．电介质进入极板的长度B．两极板的间距C．两极板的正对面积D．电介质的种类2．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则A．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率不变B．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变小D．只调节电阻R，当向右端移动时，带电微粒向下运动3．电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。

下列属于这类传感器的是A．走廊中的声控开关 B．红外防盗装置C．热水器中的温度传感器 D．电子秤中的压力传感器4．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b 端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃B．20℃C．35℃D．45℃5．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是()A．B．C．D．6．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态7．每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了（）A．振动传感器 B．压力传感器C．红外线传感器 D．电容传感器8．在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度 t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是()①通电后，其电功率先增大，后减小②通电后，其电功率先减小，后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极．由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则（）A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，各金属电极电量减小D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态10．电熨斗在达到设定的温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使温度总与设定的相差不多。

l 称性可知 Φ 0
b2 b2
得
M 0
14
【例5】 两同心共面导体圆环，半径r1, r2 (r1 r2 ) I kt ， k为正的常数。求变化磁场在大圆环
内激发的感生电动势。
解： M 21 12
I1 I2
I
M 12 B2r12
I2
I2
B2

0I2
2r2
M 0r12
为 n1 、n2，两线圈完全耦合，求两线圈的互感系数。
解：设线圈1中的电流为 I1，
线圈1在线圈2中产生的磁链：
21 N2m21 ln 2 B1S
ln 2n1 I1S
l
S n1 n2
线圈1在线圈2中产生的互感系数：
设线M圈21 2中的I121电流为n 1nI22，lS线圈2在线圈1中产生的磁链：
12 N1m12 ln 1B 2S ln 1n 2 I 2S 9
线圈 2 在线圈 1 中产生的互感系数：
l
由M此12可看I12出2 ，两n线1n圈2l的S,互感系数相等。 I
M 21 M 12 M n1n 2lS
2
n1
n2
S
【例2】证明上例中两线圈的互感系数为M L1L2
【例3】 两线圈的自感分别为L1 和 L2 ,互感为M。求 （1）两线圈顺串联时，等效自感；（2）两线圈反串 联时的等效自感。
解（1）a' 与 b 顺串联
两线圈的磁场彼此加强
，自感和互感电动势的
方向相同，所以总感应 a
a' b b'
电动势为
L dI
dt

L1
dI dt

L2

答案与解析
2.【答案】法拉第电磁感应定律：当磁场发生变化时 ，会在导体中产生电动势。楞次定律：闭合电路中感 应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 。
1.【答案】电磁感应是指当磁场发生变化时，会在导 体中产生电动势，从而产生电流的现象。基本原理是 英国物理学家迈克尔·法拉第发现的法拉第电磁感应 定律，即变化的磁场会产生电场，从而在导体中产生 电动势。
答案与解析
5.【答案】实验步骤
将线圈连接到电流计 上。
准备一个线圈、一个 磁铁和一个电流计。
答案与解析
1
将磁铁快速插入线圈中，观察电流计的读数变化。
2
将磁铁缓慢插入线圈中，观察电流计的读数变化。
3
根据观察到的电流计读数变化，可以验证法拉第 电磁感应定律。
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02
01
03
电磁感应实验装置
包括磁场线圈、导轨、滑线电刷、测量仪表等。
电源
提供稳定的直流电源或可调交流电源。
测量仪表
电流表、电压表、功率表等。
实验步骤与注意事项
实验步骤 1. 连接实验设备，确保电源连接正确，测量仪表调整至零位。
2. 打开电源，调整磁场线圈的电流，观察感应电动势的变化。
实验步骤与注意事项
《大学物理下教学课件》电磁 感应课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 电磁感应的基本原理 • 电磁感应的应用 • 实验：电磁感应现象的观察 • 习题与解答
01
引言
课程简介
课程名称
《大学物理下教学课件》
适用对象
大学物理专业学生
教学目标
通过学习电磁感应，使学生掌握电磁感应的基本原理、 定律及其应用。

大学物理中的电磁感应法拉第电磁感应定律的研究大学物理中的电磁感应：法拉第电磁感应定律的研究在大学物理学中，电磁感应是一个重要的概念。

而法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础原理之一，已经被广泛应用于现代科技领域。

本文将详细介绍法拉第电磁感应定律的研究，以及其在实际应用中的重要性。

1. 法拉第电磁感应定律的提出与表达法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪初提出的。

该定律描述了磁场变化引发感应电流的现象。

根据法拉第电磁感应定律，当导体内的磁通量发生变化时，导体中将产生感应电动势。

该定律可用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，d/dt表示对时间的微分运算。

2. 研究法拉第电磁感应定律的重要实验为验证法拉第电磁感应定律，科学家们进行了一系列实验。

其中最具代表性的实验是法拉第的电磁感应实验。

他将一个线圈与一个磁铁放在一起，并使磁铁相对线圈运动。

通过观察电流表的示数，可以发现当磁铁相对线圈运动时，电流表的指针会发生偏转，表明在线圈中产生了感应电流。

这一实验结果验证了法拉第电磁感应定律的正确性。

3. 法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律在现代科技领域有着广泛的应用。

以下是一些典型应用案例：3.1 发电机发电机利用法拉第电磁感应定律将机械能转化为电能。

当导体线圈处于磁场中，并通过旋转或震动等方式改变磁通量时，感应电动势被激发，从而在导线中产生电流。

这一电流可以被用来驱动设备或供电。

发电机是现代发电设备中最基本的部分之一。

3.2 变压器变压器也是基于法拉第电磁感应定律的原理。

当交流电通过一个线圈时，线圈中的磁场随之变化，从而导致磁通量的变化。

根据法拉第电磁感应定律，变化的磁通量会在另一个线圈中诱发感应电动势。

通过绕制不同匝数的线圈，可以实现电压的升降变换。

3.3 感应炉感应炉是利用法拉第电磁感应定律的产物之一。

感应炉通过交变磁场产生感应电流，并利用感应电流中的焦耳热来加热物体。