最新人教版高中物理选修3精品课件：6本章高效整合

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人教版高中物理选择性必修第三册：(第二章气体、固体和液体)本章整合【精品课件】

等压在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液
面法体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的大气压强
2.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二
定律列方程求解。
例1 (2020山东滨州三模)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在
销钉固定的导热活塞将汽缸分隔成A、B两部分,每部分都密闭有一定质量
的理想气体,此时A、B两部分气体体积相等,压强之比为2∶3,拔去销钉,稳
定后A、B两部分气体体积之比为2∶1,如图乙所示。已知活塞的质量为M,
横截面积为S,重力加速度大小为g,外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间
的摩擦,整个过程不漏气,求稳定后B部分气体的压强。
题。解决这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体一起
来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。
(4)漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题。如果选容器
内剩余气体和漏出的气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状
态变化的问题,可用气体实验定律列方程求解。
例2 (2020山东泰安模拟)现有一个容积为400 L的医用氧气罐,内部气体可
第二章本章整合
内
容
索
引
01
知识网络体系构建
02
重点题型归纳整合
知识网络体系构建
答案温度 273.15 m、T 一定 pV=C 过原点的倾斜直线 m、p 一定

=C

=C

过原点的倾斜直线 m、V 一定
1 1 2 2
=
1

新人教版选修3-2高中物理第6章传感器章末整合课件

章末整合
“ 替代法 ”
串联，如图所示
初始温度为95 ℃，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150 Ω和电阻箱的阻值之和不变；如果初始温度为20 ℃，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550 Ω和电阻箱的阻值之和不变．
章末整合
解各种逻辑电路的特点，其中斯密特触发器是具
有特殊功能的“非”门，要特别注意它对电路所带来的相应变化．
专题分类突破
例4 如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M 内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆； E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知RT 在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值为 550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度RT的阻值． (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2)完成下列实验步骤中的填空： ①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M 内的温度，使得RT的温度为95 ℃. ③将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全．④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________ ______ 电阻箱的读数 R0 ．⑤将RT的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电 I0 电阻箱的读数R1 ．⑥ 流表的读数仍为 _____ ，记录______________ R0－R1 ＋150 Ω 温度为T1的热敏电阻的电阻值RT1＝ _____ _____. ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.
专题分类突破
例1 如图甲所示，某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光． (1)要记录车辆违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________ 红光(填“红”“绿”或“黄”)时自动闭合． (2)已知控制电路的电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，继电器电阻为R0＝9 Ω，当控制电路中电流大于0.06 A时，衔铁会被吸引，如图乙所示，则只有质量超过 400 ________ kg的车辆违规时才会被记录．(g取10 N/kg)

高中物理人教版选修3

自感与互感现象
01
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的磁通量也会发生变化，从
而在线圈自身中产生感应电动势的现象。
02
互感现象
两个相邻的线圈之间，当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的磁
通量会穿过另一个线圈，从而在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
03
自感与互感的区别与联系
自感是单个线圈内的现象，而互感是两个相邻线圈间的现象；它们都是
03 提高解决问题的能力
运用物理知识解决实际问题，提高分析、解决问题的能力。
选修3的内容与结构
电磁感应与电磁波
电磁感应现象及其规律，电磁波的产生、传播与接收等。
光学基础
光的折射、反射、干涉、衍射等现象及其规律，以及光的波粒二象性等。
原子结构与原子核
原子的核式结构模型、能级跃迁与光谱分析，原子核的组成与放射性衰变等。
电磁波谱与光通信
电磁波谱
按照频率从低到高，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线
等。பைடு நூலகம்
光通信
利用光波作为信息载体进行通信的方式，具有传输速度快、容量
大、抗干扰能力强等优点。
光纤通信
利用光导纤维传输光信号的一种通信方式，具有传输距离远、容
量大、保密性好等优点。
06
电能的输送与分配
输送
采用高压输电方式，以减少输电过程中的能量损失。
分配
通过变电站将高压电转换为不同等级的电压，以满足不同用户的需求。同时，采用智能电网技术实现电能的合理分配和调度。
04
传感器及其应用
传感器的原理与分类
传感器原理

高中物理人教版选修31课件本章整合_1

选择仪器的一般步骤:
(1)根据实验要求设计合理的实验电路;
(2)根据电路选择滑动变阻器;
(3)选定电源,选择电压表和电流表以及所用的量程。
-28-
知识网络
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题突破
专题五
3.实物图的连接
(1)实物图连接的方法与步骤
①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电表量程。
滑动变阻器R1(阻值0~10 Ω,额定电流2 A);
滑动变阻器R2(阻值0~1 700 Ω,额定电流0.3 A);
【例 1】图中电源电动势 E=10 V,内阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6
Ω,C=30 μF,求:
(1)S 闭合后,稳定时通过 R1 的电流。
(2)S 原来闭合,然后断开,求断开 S 后流过 R1 的总电荷量。
解析:(1)电路稳定时,R1、R2 串联,则 I=

1 +2
= 1 A,即为流过
R1 的电流。
则该电路没有被短路或不完全被短路。
-18-
知识网络
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题突破
专题五
(2)假设法:
已知电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路
划分为若干部分,然后假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进
行正向推理,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生
在这部分电路。若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生
知识网络
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题突破
专题五
解析:设 V2 的内阻为 R2,根据闭合电路欧姆定律,

新教材人教版高中物理必修第三册全册精品教学课件(共928页)

第十三章电磁感应与电磁波初步
第1节磁场磁感线第2节磁感应强度磁通量第3节电磁感应现象及其应用第4节电磁波的发现及应用第5节能量量子化
第九章静电场及其应用
课标要求
第1节电荷
1．知道自然界的电荷只有两种，且电荷间存在着相互作用。
2．了解摩擦起电和感应起电两种使物质带电的方式，学会从物
动
解析：金属导体中能够移动的自由电荷是电子(负电荷)，自由电子的移动导致 A、B 端带不同的电荷，B 正确，A、C、D 错误。
答案：B
3．[多选]如图所示，有一带正电的验电器，当一金
属球 A 靠近验电器的小球 B(不接触)时，验电器
的箔片张角减小，则
()
A．金属球可能不带电
B．金属球可能带负电
先把ab分开再把c移走然后重新让ab接触则则a上的金属箔片仍张开而b上的金属箔片闭合解析对于ab选项感应起电是使物体带电的一种方体法根据电荷间的相互作用规律可知导体a的左端会感应出体负电荷导体b的右端会感应出正电荷所以导体两端的金属把箔片都张开且左端带负电右端带正电此时把a和和b分开a带负电b故带正电金属箔仍张开故ab正确
[答案] CD
[规律方法] 静电感应与验电器的综合问题一般有两种：一是用带电的物体靠近不带电的验电器的金属球，则由于静电感应，金属箔片会因为带电张开一定角度；二是验电器原来带电，由于静电感应，金属箔片的张角情况会因为验电器带电荷量的不同而不同，金属箔片上所带电荷量越多，其张角越大。
[对点练清]
C．金属球可能带正电
D．金属球一定带负电
解析：验电器的箔片之所以张开，是因为它们都带了正电荷。张开的角度取决于带电荷量的多少。张角减小，说明箔片上的正电荷减少，A 球与 B 球无接触，肯定发生的是静电感应。A 球不带电时，由于静电感应 A 球靠近 B 球的一端带负电荷，同理，A 球反过来感应 B 球，使 B 球上的正电荷增多，箔片上的正电荷减少，从而张角减小；若 A 球带负电，可达到同样的效果；若 A 球带正电，则正好相反，使张角增大，所以 A、B 正确。答案：AB

人教版高中物理选修3-2课件第6章传感器回顾总结(37张ppt)

关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．
• 当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；当电流小于50mA时，3、4接通，励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.
• (3)图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示．
• a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为p，请导出圆盘转速N的表达式．
• C．霍尔元件D．干电池
• 解析：发光二极管具有单向导电性，可以发光，但不能做传感器，热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，故B、C正确．
• 答案：BC
• 2．(江苏高考)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )
③电磁起重机．
答案：(1)见解析 (2)①20 160～320 ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4 之间接通；不吸合时，3、4 之间断开 ③电磁起重机
• 【考情分析】从近几年的高考来看，对涉及传感器知识的考查，主要集中在传感器及其工作原理和传感器的应用等方面．本部分的知识以单独命题占多数，也可以与电磁感应、电路等相结合，基本题型是以选择题、实验题或计算题出现，重点考查学生分析问题和将知识运用于生活、生产的能力．

高中物理人教版选修3-3课件：8本章整合

�� 表达式: ��
等压线: ��图象(过原点的直线)
= ��(常量)
-2-
本章整合
知识构建
专题归纳
概念:严格遵守气体实验定律的气体理想气体特点:无分子势能、分子无大小、无分子间相互作用力 �� k (��为分子数) 内能:��内 = ��· 成立条件: ��一定,某种气体 = ��(常量) 状态方程表达式: �� 应用气体分子运动的特点:(1)自由性;(2)无序性;(3)规律性气体热现象的微观意义气体压强的微观意义对气体实验定律的微观解释
解析 :求 pA:取液柱 h1 为研究对象,设 U 形管横截面积为 S,大气压力和液柱重力向下,A 气体压力向上,液柱 h1 静止,如图(a),则 p0S+ρgh1S=pAS , 所以 p A=p 0+ρgh1。
-4-
本章整合
知识构建
专题归纳
专题一
专题二
专题三
求 p B:取液柱 h 2 为研究对象,由于 h2 的下端是连通器,A 气体压强由液体传递后对 h2 的压力向上,B 气体压力、液柱 h2 重力向下,液柱平衡如图(b), 则 p BS+ρgh 2S=pAS, 所以 p B=p 0+ρgh1-ρgh2。熟练后,可直接由压强平衡关系写出待测压强,不一定非要从力的平衡方程式找起。答案 :p A=p0+ρgh1 p B=p 0+ρgh1-ρgh2
-8-
本章整合
知识构建
专题归纳
专题一
专题二
专题三
(3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等,且 Δp 均大于零,意味着两部分气体的压强均增大,则液柱向 Δp 值较小的一方移动;若 Δp 均小于零,意味着两部分气体的压强均减小,则液柱向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)移动;若 Δp 相等,则液柱不移动。 (4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等,则应考虑液柱两端的受力变化(ΔpS )。若 Δp 均大于零,则液柱向 ΔpS 较小的一方移动;若 Δp 均小于零,则液柱向| ΔpS|值较大的一方移动;若 ΔpS 相等,则液柱不移动。

(人教版)高中物理选修3-3课件：9 本章高效整合

答案：
AD
物理选修3-3
第九章固体、液体和物态变化
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单元知能评估
如图所示，曲线 M、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间 t，纵轴表示温度 T，从图中可以确定的是( )
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点 T0 B．曲线 M 的 bc 段表示固、液共存状态 C．曲线 M 的 ab 段、曲线 N 的 ef 段均表示固态 D．曲线 M 的 cd 段、曲线 N 的 fg 段均表示液态
构建体系网络链接高考热点
单元知能评估
解析：液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关．A 正确．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B 错误．温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C 错误．露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势，即表现为呈球形，D 正确．
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物理选修3-3
第九章固体、液体和物态变化
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谢谢观看！
物理选修3-3
第九章固体、液体和物态变化
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单元知能评估
物理选修3-3
第九章固体、液体和物态变化
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单元知能评估
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物理选修3-3
第九章固体、液体和物态变化
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「人教版」高中物理必修第三册全册课件

「人教版」高中物理必修第三册全册课件一、教学内容本节课的教学内容选自人教版高中物理必修第三册。

具体章节内容如下：第1章运动的描述1.1 质点1.3 位置、位移和路程1.4 速度和平均速度1.5 加速度和速度变化量第2章力和运动的关系2.1 力2.2 牛顿运动定律2.3 非平衡力的作用2.4 摩擦力第3章动力学方程3.1 动量3.2 动量定理3.3 动量守恒定律3.4 动能定理第4章机械能4.1 机械能守恒定律4.2 机械能的转化4.3 机械能的守恒条件4.4 功能原理第5章机械振动与机械波5.1 简谐振动5.2 振动的描述5.3 机械波的产生与传播5.4 波的干涉与衍射第6章电磁感应6.1 电磁感应现象6.2 法拉第电磁感应定律6.3 楞次定律6.4 自感现象第7章电流与磁场7.1 电流的磁场7.2 安培环路定律7.3 电磁铁7.4 磁场对电流的作用第8章电磁波8.1 电磁波的产生8.2 电磁波的传播8.3 电磁波的能量与动量8.4 电磁波的应用二、教学目标1. 理解并掌握运动的描述、力和运动的关系、动力学方程、机械能、机械振动与机械波、电磁感应、电流与磁场、电磁波等基本概念和原理。

2. 能够运用所学的知识和方法解决实际问题，提高学生的科学素养。

3. 培养学生的观察能力、思考能力、动手能力和创新能力，提高学生的学科综合运用能力。

三、教学难点与重点1. 教学难点：动量守恒定律的应用、机械波的干涉与衍射、电磁感应现象的理解。

2. 教学重点：运动的描述、力和运动的关系、动力学方程、机械能的转化与守恒、电磁波的产生与传播。

四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、多媒体教学设备、实验器材。

2. 学具：教材、笔记本、实验报告册、作业本。

五、教学过程1. 引入：通过实际生活中的例子，如运动员百米冲刺、振动的琴弦等，引导学生关注运动和力的关系。

2. 讲解：根据教材内容，详细讲解运动的描述、力和运动的关系、动力学方程、机械能、机械振动与机械波、电磁感应、电流与磁场、电磁波等基本概念和原理。

(人教版)高中物理选修3-2课件：章末高效整合6

• (2)分析自控电路的合理性 • 电路设计完成后，要对它的合理性进行分析．如用光照射光敏电阻或给热敏电阻加热，检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求，比如，自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路，使路灯熄灭，晚上接通工作电路，使路灯点亮发光．
谢谢观看！
• 4．霍尔元件 • (1)构造 • 在很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极，就成为一个霍尔元件，如图所示．
(2)霍尔电压 IB UH＝k d ，式中 d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，其大小与薄片的材料有关． (3)作用用霍尔元件能够把磁感应强度转换为电压．
• 5．传感器的应用实验设计 • 设计自动控制电路时，一般按照以下的思路进行： • (1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路 • 控制电路由电源、开关、敏感元件(光敏电阻、热敏电阻等)、电磁继电器和导线等组成；工作电路由电源、用电器(灯泡、电热丝或其他用电器)、导线等组成．这两个电路相互独立，又通过电磁继电器相关联，电磁继电器
•章末高效整合
构建体系网络
重难疑点透视
• 1．传感器 • 传感器是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等非电学量按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压，电流等电学量或转换为电路的通断的一类元件． • 常见的传感器有色标传感器、温度传感器、力传感器、电容式位移传感器，电感式位移传感器等．
• 2．光敏电阻 • (1)特点 • 光敏电阻是用半导体材料制成的，其特点是电阻率随光照强度的增大而减小． • (2)光敏电阻的作用是把光学量转换为电学量．
• 3．热敏电阻和金属热电阻 • (1)金属热电阻 • 金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属制作的传感器称为金属热电阻．其特点是化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差． • (2)热敏电阻 • 半导体材料的导电能力(电阻率)随温度的变化而变化，用半导体材料制作的传感器称为热敏电阻都能把热学量转换

人教版高中物理选修3-2课件5本章高效整合

答案：
2sin 8π
1V
2．峰值：它是瞬时值的最大值，它反映的是交变电流大小
的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大， Em＝NBSω(转轴垂直于磁感线)．Em的大小与线圈的形状、旋转的转轴位置无关．电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值．
一电容器两端允许加的直流电压最大值是260 V，能否将它接在按正弦规律变化的交流电压为220 V的电路中？
解析：
只要转动轴垂直于磁场，绕 P1 和 P2 转动产生的瞬
时电动势是相同的，均为NBSω，回路阻值一定，所以电流也是
相同的，安培力F＝ILB，故安培力也相等，根据右手定则，电流的方向为a→d→c→b. 答案： A
交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值 1．瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦式电流瞬时值表达式为：e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt.应当注意在研
得 22×R×1＋32×R×0.5＝I2R×2， 11 解得 I＝ A≈2.06 A. 2
答案： 2.06 A
4．平均值：它是指交变电流图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值．其量值可用法拉第电磁感应定律 E ΔΦ ＝N· 来求，特殊地，当线圈从中性面转过 90 度的过程中， Δt E1＋E2 2 有 E ＝ Em. 计算平均值切忌用算术平均法即 E ＝求 π 2 解．平均值不等于有效值．在研究交变电流通过导体截面的电荷量时，只能用平均值．
究某一时刻线圈受到安培力时，只能用瞬时值．
闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为 240 r/min，若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为 2 V，则从中性面开始计时，所产生的感应电动势表达式为 e＝________ V，从中性 1 面起经 s，感应电动势的大小为________． 48

人教版高中物理选修3-2课件第6章-2

பைடு நூலகம் ●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解传感器在日常生活和生产中的应用． 2.了解传感器应用的一般模式． 3.会设计简单的有关传感器应用的控制电路，提高分析问题、解决问题的能力.
1.各种传感器的工作原理及应用．(重点) 2.对各种传感器的特性的理解．(难点)
传感器工作的一般模式
传感器的应用实例
1.基本知识 (1)力传感器的应用——电子秤 ①组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片．
②工作原理
③作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．
(2)温度传感器的应用实例
敏感元件
工作原理
电温度变化时，由于双金属片的上层金属膨胀系数熨双金属片与下层金属的不同，双金属片发生弯曲斗从而控制电路的通断 ①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁约103°C 磁性，温度上升到时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度” ②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到 103 °C 时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开
【解析】 (1)由压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系 3 表分析可得 R＝ 300－ F. 25 (2)踏板空载时，传感器 R 的电阻为 300 Ω，电路中电流 I＝ E/R＝ 4.8/300 A＝ 1.6× 10－2A，即该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的 1.6× 10－2A 处．
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 mA 时，传感器 R 的电阻 R＝E/I＝4.8/0.02 Ω＝240 Ω，由压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系表分析可知，传感器所受压力 F＝500 N，由 F＝ mg 得，这个人的质量是 50 kg.

人教版高中物理选修3-24本章高效整合

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作知能综合检测(A卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．如下图所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()解析：在B、C中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生；而A、D中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生．答案：BC2．在空间某处存在一变化的磁场，则()A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场解析：根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中才产生感应电流，A错，B对；变化的磁场产生感生电场，与是否存在闭合线圈无关，C错，D 对．答案：BD3.如右图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定解析：大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，故Φ1＝Φ2.答案： C4．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是()A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D．与引起感应电流的磁场方向相同解析：本题考查了对楞次定律的理解及应用，感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的原磁通量的变化，故C对A、B、D错．答案： C5．闭合线圈abcd运动到如下图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是()A．向左平动进入磁场B．向右平动进入磁场C．向上平动D．向下平动解析：当bc受力向下时，说明感应电流方向由b指向c，当向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向．答案： A6.(2011·杭州统测训练)两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零D．先顺时针，后逆时针答案： C7．如下图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是()A ．接通时A 1先达到最亮，断开时A 1后灭B ．接通时A 2先达到最亮，断开时A 1后灭C ．接通时A 1先达到最亮，断开时A 2先灭D ．接通时A 2先达到最亮，断开时A 2先灭解析：当开关S 接通时，A 1和A 2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A 1通过，而该电流又将同时分路通过A 2和R ，所以A 1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A 1和A 2达到一样亮；当开关S 断开时，电源电流立即为零，因此A 2立即熄灭，而对A 1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L 和A 1组成的闭合电路中有感应电流，所以A 1后灭．答案： AC8．如下图所示，由均匀导线制成的，半径为R 的圆环，以v 的速度匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb ＝90°)时，a 、b 两点的电势差为()A.2BR vB.22BR vC.24BR vD.324BR v 解析：整个圆环电阻是R ，其外电阻是圆环的3/4，即磁场外的部分，而磁场内切割磁感线有效长度是2R ，其相当于电源，E ＝B ·2R ·v ，根据欧姆定律可得U ＝34R R E ＝324BR v ，D 正确．答案： D9．如右图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合．令线框从t ＝0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I －t图可能是下图中的哪一个( )解析： cd 棒切割磁感线E ＝Bl v ，I ＝E R ＝Bl v R ＝Blat R与t 成正比，由楞次定律(或右手定则)可知感应电流为顺时针方向，故D 正确．答案： D10．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B .一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ，则( )A ．如果B 增大，v m 将变大B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变小，v m 将变大解析：金属杆从轨道上滑下切割磁感线产生感应电动势E ＝Bl v ，在闭合电路中形成电流I ＝Bl v R，因此金属杆从轨道上滑下的过程中除受重力、轨道的弹力外还受安培力F A 作用，F A ＝BIl ＝B 2l 2v R，先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定出安培力方向，如图所示，根据牛顿第二定律，得mg sin α－B 2l 2v R ＝ma ，当a →0时，v →v m ，解得v m ＝mgR sin αB 2l 2，故选项B 、C 正确．答案： BC二、非选择题11．如图所示，在两条平行光滑的导轨上有一金属杆ab ，外加磁场跟轨道平面垂直，导轨上连有两定值电阻(R 1＝5 Ω，R 2＝6 Ω)和滑动变阻器R 0，电路中的电压表量程为0～10 V ，电流表的量程为0～3 A ，把R 0调至30 Ω，用F ＝40 N 的力使ab 杆垂直导轨向右平移，当杆达到稳定状态时，两块电表中有一块表正好满偏，而另一块表还没有达到满偏，求此时ab 杆的速度(其他电阻不计)．解析：假如电压表满偏，则通过电流表的电流是I 2＋I 0＝106 A ＋1030A ＝2 A ，小于电流表3 A 的量程，符合题意．ab 切割磁感线产生的电动势E ＝BL v ①ab 相当于电源有：E ＝U ＋(I 2＋I 0)R 1②ab 达到稳定速度时，F ＝F 安＝(I 2＋I 0)LB ③①②③联立得v ＝1 m/s.答案： 1 m/s12.在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 Ω、质量为0.05 kg 的长方形金属框abcd ，以10 m/s的初速度向磁感应强度B ＝0.5 T 、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如上图所示位置时，已产生1.6 J的热量．(1)在图中ab 边上标出感应电流和安培力方向，并求出在图示位置时金属框的动能．(2)求图示位置时金属框中感应电流的功率．(已知ab 边长L ＝0.1 m)解析： (1)ab 边上感应电流的方向b →a ，安培力方向向左，金属框从进入磁场到图示位置能量守恒得：12m v 02＝12m v 2＋Q ，E k ＝12m v 2＝12m v 02－Q ＝12×0.05×102 J －1.6 J ＝0.9 J. (2)金属框在图示位置的速度为v ＝2E k m ＝2×0.90.05m/s ＝6 m/s.E ＝Bl v ， I ＝E R ＝Bl v R ＝0.5×0.1×60.1A ＝3 A ．感应电流的功率P ＝I 2R ＝32×0.1 W ＝0.9 W. 答案： (1)电流的方向b →a . 安培力的方向向左 0.9 J(2)0.9 W知能综合检测(B 卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1.如右图所示，当磁场的磁感应强度B 增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A ．内环顺时针，外环逆时针B ．内环逆时针，外环顺时针C ．内、外环均为顺时针D ．内、外环均为逆时针解析：磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针．答案： A2.如右图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab 与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab 向右运动，则磁感应强度( )A ．方向向下并减小B ．方向向下并增大C ．方向向上并增大D ．方向向上并减小解析：因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab 中有感应电流产生，而使杆ab 受到磁场力的作用，并发生向右运动．而ab 向右运动，使得闭合回路中磁通量有增加的趋势，说明原磁场的磁通量必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下无关．答案： AD3．如下图所示，ab 是一个可绕垂直于纸面的O 轴转动的闭合矩形导线圈(ab 线圈平面垂直于纸面)，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动时，线圈ab 将(从纸外向内看)( )A ．保持静止不动B ．逆时针转动C ．顺时针转动D ．发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向解析：首先根据安培定则确定电路中通电螺线管产生的磁场，再结合楞次定律中“总是阻碍物体间的相对运动”“总是阻碍原有磁场的变化”对问题进行判断．左、右两个通电螺线管在中间的相对端，为异名磁极，且与电源的极性无关，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动的过程中，由全电路欧姆定律可知，电流减小，磁场减弱，通过ab 闭合线圈的磁通量减小，为阻碍其减小，线圈只能是增大其正对磁场方向的有效面积．故正确答案为C.答案： C4.如右图所示，平行导轨间距离为L ，导轨间接有电阻R ，其余电阻不计，匀强磁场与轨道平面垂直，磁场的磁感应强度为B .金属杆ab 长为2L ，金属杆与导轨密切接触．在杆以a 端为轴紧靠导轨由图示竖直位置转过90°的过程中，通过电阻R 的感应电荷量为( )A ．0 B.3BL 22R C.πBL 2R D.2BL 2R解析：金属杆由图示位置转过90°的过程中，ΔΦ＝3BL 22，所以，q ＝ΔΦR ＝3BL 22R. 答案： B5．如下图所示，A 为用细绳悬吊着的圆形铜环，B 为可绕其中心支点为轴转动的条形磁铁．B 在A 的正下方，其极性不清楚．当磁铁绕轴O 以角速度ω在水平面内匀速旋转时，则铜环将会以角速度ω′转动，下列判断正确的是( )A ．ω′＝ω，两者转向相同B ．ω′＞ω，两者转向相反C ．ω′＜ω，两者转向相同D ．ω′＜ω，两者转向相反解析：磁铁转动时，在图示情况下，设铜环不动，则铜环的左、右两侧分别与磁铁左、右两端做相对远离的运动．根据楞次定律的广义描述，铜环中的感应电流的效果将要阻碍这种相对运动，因此两者转向应相同；又因只能阻碍不是阻止，相对远离的现象仍然存在，故ω′＜ω，两者转向相同，故选C.答案： C6．如右图所示，线框放置在光滑的水平面上，在其中放一个矩形线圈abcd ，线圈的三个边平行于线框的三条边，且相对应的两边间距相等．当线框A 端接远处电源的正极，B 端接电源的负极的瞬间，线圈中感应电流的方向和线圈的运动情况是( )A ．沿abcd ，向右运动B ．沿abcd ，向左运动C ．沿dcba ，向左运动D ．沿dcba ，向右运动解析： A 端接电源的正极，B 端接电源的负极的瞬间，在线圈abcd 中形成向里的磁场，由楞次定律可以判断感应电流的方向沿a →b →c →d →a 方向，再根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”的结论可知线框给线圈abcd 的作用力向左，故应向左运动，B 正确．答案： B7.半径为R 的圆形线圈，两端A 、B 接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如右图所示，则要使电容器所带电荷量Q 增大，可以采取的措施是( )A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感应强度的变化率C ．减小线圈的半径D ．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角解析：由Q ＝CU ，C ＝εr S 4πkd知，增大极板距离d ，电容C 减小，因此Q 也减小，故A 错误；由U ＝E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ，分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大A 、B 间电压，从而使Q 增大，所以B 正确，C 、D 错误．答案： B8.(2010·江苏单科)如右图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值．在t ＝0时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在t ＝t 1时刻断开S.下列表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图象中，正确的是( )解析： S 闭合时，由于自感L 有感抗，经过一段时间电流稳定时L 电阻不计．可见电路的外阻是从大变小的过程．由U 外＝R 外R 外＋rE 可知U 外也是从大变小的过程，所以A 、C 错．t 1时刻断开S ，由于自感在L 、R 、D 构成的回路中电流从B 向A 中间流过D ，所以t 1时刻U AB 反向，B 正确．答案： B9．如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S 的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R 相连．若金属框的电阻为R 2，则下列说法正确的是( )A ．流过电阻R 的感应电流由a 到bB ．线框cd 边受到的安培力方向向下C ．感应电动势大小为2B 0S t 0D ．ab 间电压大小为2B 0S 3t 0答案： ABD10.两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动．重力加速度为g .以下说法正确的是( )A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋B 2L 2v 12RB ．cd 杆所受摩擦力为零C ．回路中的电流强度为BL (v 1＋v 2)2RD ．μ与v 1大小的关系为μ＝2Rmg B 2L 2v 1解析：由法拉第电磁感应定律可得，ab 杆在切割磁感线时产生的感应电动势为BL v 1，cd 杆运动方向与磁场平行，无感应电动势，所以闭合回路中的感应电流I ＝E 2R ＝BL v 12R，对ab 杆，由平衡可知，F ＝F f ＋BIL ，所以F ＝μmg ＋B 2L 2v 12R；同理对cd 杆，由平衡可知，F f ′＝mg ，又F f ′＝μBIL ，所以μ＝2Rmg B 2L 2v 1，因此A 、D 正确．答案： AD二、非选择题11．如图所示，质量m 1＝0.1 kg ，电阻R 1＝0.3 Ω，长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上．框架质量m 2＝0.2 kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4 m 的MM ′、NN ′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R 2＝0.1 Ω 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 ＝0.5 T ．垂直于ab 施加F ＝2 N 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10 m/s 2.求框架开始运动时ab 速度v 的大小；解析： ab 对框架的压力F 1＝m 1g框架受水平面的支持力F N ＝m 2g ＋F 1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力为F 2＝μF Nab 中的感应电动势E ＝Bl vMN 中电流I ＝E R 1＋R 2MN 受到的安培力F 安＝IlB框架开始运动时F 安＝F 2由上面各式代入数据解得v ＝6 m/s.答案： 6 m/s12.如右图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m ，每条短边长度均为l .线框横边的电阻均为r ，竖直边的电阻不计．在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的高度也为l .让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动．重力加速度为g .求：(1)“日”字形线框做匀速运动的速度v 的大小．(2)“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t . 解析： (1)进入磁场时的速度为v ，据题意有：IBl ＝mg ，I ＝Bl v 3r 2＝2Bl v 3r，解得：v ＝3gmr 2B 2l 2. (2)线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t 1，从线框下边进入磁场到上边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t 2，据题意有：v ＝gt 1 t 1＝3mr 3B 2l 2 t 2＝3l v 解得：t 2＝2B 2l 3mgr由两式解得全过程所用时间：t ＝t 1＋t 2＝3mr 2B 2l 2＋2B 2l 3mgr. 答案： (1)3gmr 2B 2l 2 (2)3mr 2B 2l 2＋2B 2l 3mgr。

教科版高中物理选择性必修第三册精品课件第1章分子动理论本章整合

突破一
物理概念和规律的辨析
一、应用F-r曲线和Ep-r曲线分析问题
分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处分子势
能为0)。
(1)分子间同时存在着引力和斥力,它们都随分子间距离的增大(减小)而减
小(增大),但斥力比引力变化得快,对外表现的分子力F是分子间引力和斥
力的合力。
(2)在r<r0范围内,分子力F、分子势能Ep都随分子间距离r的减小而增大,但
气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感
觉干燥。某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0×103 cm3。已
知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏伽德罗
常量NA=6.0×1023 mol-1。试求:(结果均保留一位有效数字)
500 m 时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气
体的密度为 ρ,摩尔质量为 M,阿伏伽德罗常量为 NA。将二氧化碳分子看成
直径为 D 的球球的体积公式球 =
碳气体变成硬胶体后体积为多少?
1
3
π
6
,则在该状态下体积为 V 的二氧化
答案
πA 3
6
解析二氧化碳气体变成硬胶体后,可以认为分子是一个个紧密排列在一起
在r>r0的范围内,随着分子间距离r的增大,分子力F是先增大后减小,而分子
势能Ep一直增大。
(3)当r=r0时,分子处于平衡状态,此时分子间的引力、斥力同样存在,分子
力F为零,分子势能Ep最小。
【例1】 (多选)(2023河南郑州高二期中)甲、乙两图分别表示两个分子之
间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正