《贏在起點》高中導學案-高中物理-劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應電流的產(chǎn)生條件同步檢測新人教版選修

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1、第一節(jié)　劃時代的發(fā)現(xiàn) 第二節(jié)　探究感應電流的產(chǎn)生條件 基礎夯實 1．(2011·杭州外國語學校高二檢測)發(fā)電的基本原理之一是電磁感應，發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是(　　) 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，當他把磁鐵投入螺線管中后，立即跑到另一個房間去觀察，關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)的原因是導線過長，電流過小 3．(2010·惠陽高二檢測)關于磁通量的概念，以下說法中正確的是(　　) A．磁感應強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大 B．磁感應強度越大，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)法拉第通過精心設計的一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”聯(lián)系起來．在下面幾個典型的實驗設計思想中，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體表面感應出電荷，那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流 B．既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流 C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢 D．既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢，那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流 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)生感應電流． 當線框以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)生感應電流(60°～300°)． 當線框以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現(xiàn)象的裝置，下列說法正確的是(　　) A．當右邊磁鐵S極離開B端時，線圈中產(chǎn)生感應電流 B．當右邊磁鐵S極離開B端，并在B端附近運動時，線圈中產(chǎn)生感應電流 C．當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中有感應電流 D．當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中無感應電流 7．某學生做觀察電磁感應現(xiàn)象的實驗，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關用導線連接成如圖所示的實驗電路，當它接通、斷開開關時，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，用導線做成的圓形回路與一直導線構成幾種位置組合，哪些組合中，切斷直導線中的電流時，閉合回路中會有感應電流產(chǎn)生？(圖A、B、C中直導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)，下列操作及相應的結果可能實現(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軌，磁場方向與導軌平面垂直，導軌上有兩條可沿導軌自由移動的導電棒ab、cd，這兩個導電棒ab、cd的運動速度分別為v1、v2，如圖所示，ab棒上有感應電流通過，則一

8、定有(　　) A．v1>v2B．v1

9、的閉合回路中沒有感應電流 C．圓形金屬環(huán)B中有感應電流 D．圓形金屬環(huán)B中沒有感應電流 7．如圖所示是研究電磁感應現(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無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)恒電流的靜止導線附

11、近，線圈中的磁通量不變，故不會感應出電流，故A不正確；通有恒定電流的導線只要與閉合線圈有相對運動，線圈中就會感應出電流，B、D正確；運動的導體在磁鐵附近做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電動勢，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)生感應電流． 6答案：ABD 解析：當磁鐵離開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)生感應電流，A、B正確；當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中無感應電流，C錯，D對． 7答案：開關位置接錯 解析：圖中所示開

12、關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通斷瞬間，導致線圈B內(nèi)磁場變化，進而產(chǎn)生感應電流的情況，但圖中的接法卻達不到目的． 8解析：我們知道，閉合電路的部分導體切割磁感線時，閉合電路中有感應電流產(chǎn)生，搖繩發(fā)電的實質(zhì)是，閉合電路的部分導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電流，而運動方向與地磁場垂直時，產(chǎn)生的感應電流最大，地磁場是南北方向的，故搖繩的兩位同學沿東西方向站立時，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，因為通電直導線位于環(huán)形導線所在平面內(nèi)，且與

13、直徑重合，因此通過圓環(huán)的磁通量為零，所以當切斷直導線中的電流時，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，當切斷直導線中的電流時，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電流產(chǎn)生； (3)同理分析可得圖C中也有感應電流產(chǎn)生； (4)對圖D而言，因為環(huán)形導線與直導線產(chǎn)生的磁場的磁感線平行，故磁通量為零．當切斷直導線中的電流時，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電流產(chǎn)生，所以當切斷直導線中的電流時，能產(chǎn)生感應電流的有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，在B中產(chǎn)生感應電流，而使電流計指針偏轉(zhuǎn)． 4答案：C 解析：對于由導軌和導電棒組成的閉合電路來說，要使ab導電棒上有電流通過，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．因此應有v1≠v2，所以只有選項C正確． 5答案：A 解析：當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)生感應電流．故選A. 6答案：AC 解析：導線MN開始向右滑動瞬間，導體棒和導軌組成的閉合回路里磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(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)生感應電流，C正確． 7答案：實物連接如圖所示． ①合上(或斷開)開關瞬間 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)生感應電流；通過b處時不產(chǎn)生感應電流． 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)生感應電流．