模块三 实验 专题42 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(解析版)在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的_ _______(选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将 导线b 换成一个线圈,其目的是________。 【答】 发电机 使实验现象更明显 【解析】电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流,这种现象叫做电磁感 应,产生的电流叫感应电流,该现象中,将机械能转化为电能;重要应用是制成了发电机。 ;重要应用是制成了发电机。 在实验中将导线b 换成一个线圈,则切割磁感线时会产生更大的感应电流,因此可以使实验现象更 明显。 2 (2024 陕西)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体b 在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编(全国通 用) 专题42 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 3 左右运动 偏转 (1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验 现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时,电路中会产生感应电流。产生感 应电流时,导体b 相当于电路中的________(填电路元件名称); (2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体b 运动方向不变,将________对调,观20 极点 | 7 页 | 453.11 KB | 4 月前3
模块三 实验 专题42 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(原卷版)开关后, 经过多次尝试,他发现导线b 在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的_ _______(选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将 导线b 换成一个线圈,其目的是________。 2 (2024 陕西)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体b 在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 动时,电路中会产生感应电流。产生感 应电流时,导体b 相当于电路中的________(填电路元件名称); (2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体b 运动方向不变,将________对调,观 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编(全国通 用) 模块三 课标规定的9 个测量和12 个探究实验真题 专题42 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 察灵敏电流计指针偏转情况。 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 ①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流; ②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以 提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关? 4.(2024 辽宁模拟)某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。 (1)实验时应将电流表、导线b20 极点 | 5 页 | 449.90 KB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第2章 1 课时1 实验:探究感应电流的方向1 楞次定律 课时1 实验:探究感应电流的方向 [学习目标] 1.通过实验探究电流表指针的偏转方向与感应电流方向之间的关系.2.通过实验 探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系. 一、实验原理 1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向. 2.通过实验,观察分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感 应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系. 实验电路如图1 甲、乙所示: 图1 结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转,即左进左偏,右进右偏.(指针偏 转方向应由实验得出,并非所有电流表都是这样的) 2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 (1)按图2 连接电路,明确螺线管的绕线方向. (2)按照控制变量的方法分别进行N 极(S 极)向下插入线圈和N 极(S 极)向下时抽出线圈的实 验. 图2 (3)观察并记录磁场 “减少”) 感应电流的方向(在 螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方 向(“向上”或“向 下”) 原磁场与感应电流 磁场方向的关系 (4)整理器材. 四、实验结果分析 根据上表记录,得到下述结果: 甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的 增加;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁20 极点 | 7 页 | 566.04 KB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第2章 1 课时2 楞次定律理解楞次定律,会用楞次定律判断感应电流的方向.2.理解右手定则,会用右 手定则判断感应电流的方向. 一、楞次定律 1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的 变化. 2.从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈 内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能. 二、右手定则 入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向. 1.判断下列说法的正误. (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.( × ) (2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.( √ ) (3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化.( × ) (4)右手定则和楞次定律都适用于所有电磁感应现象中感应电流方向的判断.( × ) (5)感应电流沿楞次定律所描述的电流方 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果. 2.对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化 为何阻碍 (原)磁场的磁通量发生了变化 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场 磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”20 极点 | 14 页 | 479.84 KB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第2章 2 法拉第电磁感应定律或E=Blvsin θ 计算导体切割磁感线时产生的感应电动势. 3.了解动生电动势的概念,知道导线切割磁感线,通过克服安培力做功把其他形式的能转化 为电能. 一、电磁感应定律 1.感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源 . 2.法拉第电磁感应定律 (1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. . (2)公式:E=n,其中n 为线圈的匝数. (3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯 (Wb) ,感应电动势的单位是伏 (V) . 二、导线切割磁感线时的感应电动势 1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v 两两垂直时,如图1 所示,E=Bl v . 图1 图2 2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ 3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反,导 体棒克服安培力做功,把其他形式的能转化为电能. 1.判断下列说法的正误. (1)在电磁感应现象中,有感应电流,就一定有感应电动势;反之,有感应电动势,就一定 有感应电流.( × ) (2)线圈中磁通量的变化量ΔΦ 越小,线圈中产生的感应电动势一定越小.( × ) (3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大.(20 极点 | 16 页 | 1.01 MB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第2章 专题强化 楞次定律的应用1.“增反减同”法 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化. (1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反. (2)当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. 口诀记为“增反减同”. (2019·汕头市潮南实验中学月考)一磁体自上向下运动,穿过一闭合导体回路,如图 1 所示.当磁体运动到a 处和b 处时,回路中感应电流的方向(从上向下看)分别是( 当磁体运动到a 处时,穿过线圈的磁场方向为向下,且磁通量在增加,根据楞次定律 可知,回路中感应电流的方向是逆时针;当磁体运动到b 处时,穿过线圈的磁场方向向下, 且磁通量在减小,根据楞次定律可知,回路中感应电流的方向是顺时针,故选B. 2.“来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这 种力的作用会“阻碍”相对运动.口诀记为“来拒去留”. (多选)如图2 C.磁体从左侧靠近铝环时,铝环A 端为N 极 D.磁体在右侧远离铝环时,B 端为S 极 答案 AC 解析 磁体从左侧靠近铝环时,在铝环中产生感应电流,感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠 近,铝环A 端为N 极,铝环向右摆动,A、C 正确;当磁体在右侧远离铝环时,感应电流的 磁场阻碍铝环的远离,铝环右摆,B 端为N 极,B、D 错误. 3.“增缩减扩”法 就闭合电路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化.若穿过闭合电20 极点 | 14 页 | 634.07 KB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第3章 1 交变电流1.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称交流. 2.直流:方向不随时间变化的电流称为直流. 二、交变电流的产生 交流发电机的线圈在磁场中转动时,转轴与磁场方向垂直,用右手定则判断线圈切割磁感线 产生的感应电流方向. 三、交变电流的变化规律 1.中性面 (1)中性面:与磁感线垂直的平面. (2)当线圈平面位于中性面时,线圈中的磁通量最大,线圈中的电流为零. 2.从中性面开始计时,线圈中产生的电动势的瞬时值表达式:e=Emsin 的角速度匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为0.5 T,该线圈产生的感应电动势的峰值为________,感应电流的峰值为________,在图示位置 时感应电动势为________,从图示位置转过90°时感应电动势为________. 图2 答案 6.28 V 6.28 A 6.28 V 0 解析 感应电动势的峰值为Em=NωBS=10×10π×0.5×0.22 V≈6.28 V 感应电流的峰值为Im==6.28 A 题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大,为6.28 V 从题图所示位置转过90°时,线圈平面位于中性面,切割磁感线的两边的速度与磁感线平行, 感应电动势为0. 一、交变电流与直流 1.交变电流 大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称交流. 2.常见的交变电流的波形图 实际应用中,交变电流有着不同的变化规律,常见的有以下几种,如图3 所示. 图3 3.直流 方向不随20 极点 | 15 页 | 848.66 KB | 4 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第3章 专题强化 交变电流规律的应用故电流表的示数I= A=10 A,故B 正确;交变电流的频率为f==50 Hz,每个周期内电流 的方向改变2 次,故1 s 内线圈中电流的方向改变100 次,故C 错误;t=0.01 s 时线圈中的 感应电流最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为零,线圈平面与 中性面垂直,故D 错误. 二、交变电流“四值”的比较及应用 名称 物理含义 重要关系 应用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的 图3 (1)线圈转动过程中感应电动势的最大值; (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势; (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势; (4)理想交流电压表的示数; (5)线圈转过60°角的过程中,通过R 某一横截面的电荷量. 答案 (1)π V (2) V (3) V (4)π V (5) C 解析 (1)感应电动势的最大值为Em=nBωS=π (1)感应电动势的最大值为Em=nBωS=π V. (2)线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为 e=Emcos 60°= V. (3)T==1 s,线圈转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为=n== V. (4)电压表示数为外电路电压的有效值 U=·R=×4 V=π V. (5)线圈转过60°角的过程中,通过电阻R 某一横截面的电荷量为q=·=·=·== C. 如图4 甲所示,固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一个小灯泡,在线圈20 极点 | 13 页 | 697.79 KB | 4 月前3
高考物理答题技巧模型19、电磁感应模型(解析版)Word(19页)模型19、电磁感应模型 【模型解题】 一、法拉第电磁感应定律的应用 1. 感应电动势大小的决定因素 (1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率 Δϕ Δt 和线圈的匝数共同决定,而与磁通量ϕ 、磁 通量的变化量Δϕ 的大小没有必然联系. (2)当Δϕ 仅由B 引起时,则 E=n SΔB Δt ;当Δϕ 仅由S 引起时,则 E=n BΔS Δt ;当Δϕ 由B、S 的变化同时 应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 (1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况; (2)利用楞次定律确定感应电流的方向 (3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解. 4. 几点注意 (1)公式 E=n Δϕ Δt 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择. (2)用公式 E=n SΔB Δt 求感应电动势时,S 为线圈在磁场范围内的有效面积. (3)通过回路截面的电荷量q 仅与n、Δϕ Δt=nΔϕ R总 二、导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1.公式E=Blv 的使用条件 (1)匀强磁场. (2)B、l、v 三者相互垂直. (3)如不垂直,用公式E=Blv sinθ 求解,θ 为B 与v 方向间的夹角. 2.“瞬时性”的理解 若v 为瞬时速度,则E 为瞬时感应电动势. 若v 为平均速度,则E 为平均感应电动势,即E=Bl v − 3.切割的“有效长度”20 极点 | 23 页 | 1.08 MB | 6 月前3
高中物理新教材同步选择性必修第二册 第2章 专题强化 电磁感应中的电路、电荷量及图像问题掌握电磁感应现 象中感应电荷量求解的基本思路和方法.3.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电 磁感应中的图像问题. 一、电磁感应中的电路问题 处理电磁感应中的电路问题的一般方法 1.明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是 外电路. 2.画等效电路图,分清内、外电路. 3.用法拉第电磁感应定律E=n 或E=Blvsin θ 确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手 确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手 定则确定感应电流的方向.注意在等效电源内部,电流方向从负极流向正极. 4.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解. 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 的边长为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以忽略的铜线.匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向 里.现有一段与ab 段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ 架在导线框上(如图1 架在导线框上(如图1 所示). 若PQ 以恒定的速度v 从ad 滑向bc,当其滑过的距离时,通过aP 段的电流多大?方向如何? 图1 答案 方向由 P 到a 解析 PQ 在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是闭合回路,故电路中有感应 电流,可将电阻丝PQ 视为有内阻的电源,电阻丝aP 与bP 并联,且RaP=R、RbP=R,于是 可画出如图所示的等效电路图. 外电阻为R 外==R, 总电阻为R20 极点 | 15 页 | 1008.57 KB | 4 月前3
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