【沪科版】物理选修3-2学案：第4章(3)章末总结

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2018-2019学年同步备课套餐之物理沪科版选修3-2讲义：模块要点回眸第4点 -xxx

第4点楞次定律与右手定则的剖析在电磁感应中，我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向，为了对这两条规律理解更深入，应用更恰当，下面就这两条规律比较如下．1．不同点(1)研究对象不同：楞次定律所研究的对象是整个闭合回路；右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体．(2)适用范围不同：楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，当然也包括一部分导体做切割磁感线运动的情况；右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，若导体与磁场无相对运动，就无法应用右手定则．因此，右手定则可以看做楞次定律的一种特殊情况．(3)应用的方便性不同：虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，但其在应用的过程中，要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等，分析过程不能有半点纰漏，逻辑性强，过程繁琐；若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流，应用右手定则时，只需按定则“伸手”，就可以判断出感应电流的方向，比较直接、简单，应用更方便．2．相同点(1)目的相同：在电磁感应中，应用楞次定律和右手定则，都是为了判断出回路中感应电流的方向．(2)本质相同：应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时，是因为闭合回路中的磁通量发生了变化；应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时，是因为导体在做切割磁感线的运动，其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化．对点例题如图1所示，在竖直向下的磁场中，水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化．当bc向右运动时(ad不动)，用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向．图1解题指导解法一：用楞次定律：回路面积增大，磁通量变大，感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大，由安培定则可知感应电流应沿adcba方向，故流过灯泡的电流方向为由a向d.解法二：用右手定则：直接判断出流经bc边的电流是由c向b，故流过灯泡的电流方向是由a向d.答案见解题指导技巧点拨凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则；凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律．如图2所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向．图2答案S闭合时，感应电流方向为A→D→C→B→A；S断开时，感应电流方向为A→B→C→D→A.解析当S闭合时：(1)研究的回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者，且磁通量增大；(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反，即背离读者指向纸面内；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.当S断开时：(1)研究的回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者，且磁通量减小；(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同，即指向读者；(3)由安培定则判知感应电流方向是A→B→C→D→A.。

导学案最新物理沪科版选修3-2第3章学案3章末总结

学案3 章末总结错误!一、电能输送中功率损失的计算 1．P 损＝I 2R 。

2．在输电电流一定的情况下，如果电路的电阻减为原来的一半，则损失的功率变为原来的二分之一；在线路电阻不变的情况下，当电流为原来的一半,线路上损失的功率变为原来的四分之一．3．由2可知，减小电流对降低损耗更有效． 4．P ＝UI 。

5．由P ＝UI 可知I ＝错误!，由此式可知，在电功率不变的前提下，升高电压,可减小输电电流．例1 某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是（）A ．输电线上输送的电流大小为2×105 AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD ．输电线上损失的功率为ΔP ＝错误!，R 为输电电压，R 为输电线的电阻答案 B解析用500 kV 电压输电时，输电线上的电流为I ＝错误!＝错误!A ＝6 000 A ，A 错;输电线上由电阻造成的损失电压为ΔU ＝IR ＝6 000×2。

5 V ＝15 kV,B 对；若改用5 kV电能的输送与变压器电压输电时，电能在输电线上损耗更大,但最多只能是3×106kW,不可能超过这个值,C 错；若用ΔP＝错误!计算输电线上损失的功率,则U为输电线上损失的电压，而R为输电线的电阻，D错．二、理想变压器的分析思路1．电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为错误!＝错误!；当变压器有多个副线圈时，错误!＝错误!＝错误!＝…2．功率思路:理想变压器的输入、输出功率关系为P入＝P出，即P1＝P2;当变压器有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋…3．电流思路:由I＝错误!知，当变压器有多个副线圈时，n1I1＝n2I2＋n3I3＋…,对只有一个副线圈的变压器才有错误!＝错误!.4．动态分析变压器电路的思路可表示为例2用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图1所示．开始时开关S是断开的．现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是（)图1A．V1、V2的示数不变，A1的示数增大,A2的示数减小，P入增大B．V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C．V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D．V1的示数不变,V2的示数增大，A1的示数减小,A2的示数增大，P入减小解析电压表V1的示数由输入电压决定;电压表V2的示数由输入电压U1(大小等于电压表V1的示数)和匝数比n1/n2决定；电流表A2的示数由输出电压U2(大小等于电压表V2的示数)和负载电阻R负决定；电流表A1的示数即I1由变压器的匝数比n2/n1和输出电流I2决定；P入随P出而变化，由P出决定．因输入电压不变，所以电压表V1的示数不变．据公式U2＝n2U1/n1，可知U2也不变,即电压表V2的示数不变．又据I2＝U2/R负知，S闭合后R负减小,故I2增大,电流表A2的示数增大；输入电流I1随输出电流I2的增大而增大，故电流表A1的示数增大．因P出＝U2I2，故P出增大．P入随P出变化而变化，故P入也增大．故选B。

2017-2018学年同步备课套餐之物理沪科版选修3-4讲义：

章末总结一、光的折射、全反射的综合应用本专题的核心内容是折射率，解决问题时应围绕着折射率列相关方程，联系几何量和物理量，这里涉及折射率的方程共有n ＝sin i sin r ＝c v ，全反射时的临界角满足sin C ＝1n . 例1 如图1所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB .图1(1)求介质的折射率．(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．答案(1)3(2)不能解析依题意作出光路图．(1)由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°根据折射定律得n＝sin isin r 代入数据解得n＝ 3(2)不能．由图中几何关系可知，射到M点的光线的入射角θ＝30°，sin 30°＝0.5<13，故不能发生全反射．二、测折射率的方法测折射率常见的方法有成像法、插针法、视深法及全反射法，不管哪种方法，其实质相同，由折射定律n＝sin isin r知，只要确定出入射角i及折射角r即可测出介质的折射率．1．成像法原理：利用水面的反射成像和水的折射成像．方法：如图2所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率n＝(BC2＋d2)/(AC2＋d2).图22．插针法原理：光的折射定律．方法：如图3所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O 处画直线OP(使∠PON<45°)，在直线OP上的P、Q两点垂直插两枚大头针．把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直．在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像．从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率n＝sin i/sin r.图33．视深法原理：利用视深公式h′＝h/n.方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图4所示．调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h′，再测出水的实际深度h，则水的折射率n＝h/h′.图44．全反射法原理：全反射现象．方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图5所示．在水面上观察，看到一圆形发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n＝D2＋4h2 D.图5例2由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB，两腰都为16 cm，且两腰分别与Ox与Oy 轴重合．如图6所示，从BO边的C点注视A棱，发现A棱的位置在D点，在C、D两点插上大头针，测出C点的坐标为(0,12)，D点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为________．图6答案 43解析依题意，由于光的折射现象，A 的像生成于D ，可作出光路图如图所示，由几何关系有：sin r ＝sin ∠ODC ＝OC CD ＝12122＋92＝0.8， sin i ＝sin ∠CAO ＝OC AC ＝0.6. 故n ＝sin r sin i ＝43.三、折射时的色散现象同一介质对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，即n 红<n 橙<n 黄<n 绿<n 蓝<n 靛<n 紫．例3 一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率．下图哪个光路图可能是正确的( )答案 B解析由于a 光的频率小于b 光的频率，a 光在玻璃中的折射率小于b 光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，可判定B 正确.1．如图7所示，有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个正方形棱镜．从E 点垂直于边射入的单色光在F 处发生全反射，在G 、H 连续发生两次折射后射出．若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v 1、v 2、v 3，下列关系式中正确的是( )图7A ．v 3>v 1>v 2B ．v 2>v 3>v 1C ．v 3>v 2>v 1D ．v 1>v 2>v 3答案 D解析由题图可知在材料Ⅰ、Ⅱ界面上发生全反射，所以n Ⅱ>n Ⅰ，而光从材料Ⅱ进入材料Ⅲ后，折射角小于入射角，所以n Ⅲ>n Ⅱ，再由公式v ＝c n知，v 1>v 2>v 3，选项D 正确． 2.如图8，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方．一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，a 、b 是其中的两单色光．若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失．下面说法正确的是( )图8A ．紫光最先消失B ．红光最先消失C ．a 光在玻璃中的传播速度小于b 光在玻璃中的传播速度D ．通过同一双缝发生干涉，a 光相邻条纹间距小于b 光相邻条纹间距答案 A解析玻璃对紫光的折射率最大，由sin C ＝1n可知，紫光发生全反射的临界角最小，故紫光最先消失，选项A 对，B 错；由题图可知，玻璃对a 光的折射率比对b 光的折射率小，由n ＝c v 得v ＝c n，故a 光在玻璃中的传播速度大于b 光在玻璃中的传播速度，选项C 错；由题图可知，玻璃对a 光的偏折程度较小，故a 光波长较长，若通过同一双缝发生干涉，a 光相邻条纹间距大于b 光相邻条纹间距，选项D 错．3．如图9所示，直角三角形ABC 为一三棱镜的横截面，∠A ＝30°.一束单色光从空气射向BC 上的E 点，并偏折到AB 上的F 点，光线EF 平行于底边AC .已知入射方向与BC 的夹角为θ＝30°.试通过计算判断光在F 点能否发生全反射．图9答案能发生全反射解析光线在BC 界面的入射角i ＝60°，折射角r ＝30°根据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝ 3 由几何关系知，光线在AB 界面的入射角为i 1＝60°而棱镜对空气的临界角C 的正弦值sin C ＝1n ＝33<sin i 1，则在AB 界面的入射角i 1>C ，所以光线在F 点能发生全反射．。

2017-2018学年沪科版高中物理选修3-2课件：第3章章末分层突破精品

【答案】 AD
6．如图3-9所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )
图3-9
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
6R0，因此原电压应是现在的两倍，故原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，
D正确，C错误．所以选A、D.
【答案】 AD
3．(多选)如图3-6所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是( )
A．P向下滑动时，灯L变亮 B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
11
【答案】 165盏
1解答理想变压器问题离不开三个关系：电压关系、电流关系、功率关系，在输入电压不变的情况下，输入电流、输入功率随负载的变化而变化.
2远距离高压输电问题中，损耗功率产生在高压输电线上，一般不计变压器上的功率损失.
1.一含有理想变压器的电路如图3-4所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I. 该变压器原、副线圈匝数比为( )
U1 U2
＝
n′1 n′2
知，原、副线圈电压
的比值变大，选项C错误；根据
I1 I2
＝
n′2 n′1
，则通过原、副线圈电流的比值变小，
选项D错误．

物理选修3-2知识总结(公式)

高中物理（选修3-2）公式1、磁通量：θsin BS Φ=，θ是磁场方向与导体面的夹角。

2、磁通量的变化量：12ΦΦΦ-=∆,取绝对值计算。

3、磁通量的变化率(感应电动势)：t ΦE ∆∆=4、)()(磁场不变，面积变面积不变，磁场变tS nB t B nS t n E ∆∆=∆∆=∆∆Φ=(n 指匝数)，适宜求平均感应电动势5、θsin BLv E =，θ是磁场与运动方向的夹角，适宜求瞬时感应电动势6、直导体绕一端转动切割磁感线：ω221BL E =7、感应电量：RΦn t t R Φn t R E t I q ∆=∆⋅∆∆=∆⋅=∆= 6、自感电动势：t I L E ∆∆=，L 为线圈的自感系数 7、交变电流的电动势峰值：ωnBS E m =8、正余弦交变电流的瞬时电动势：t E e t E e m m ωωcos sin ==或9、周期与频率：fT 12==ωπ10、理想变压器的变压、变流规律和功率关系⑴变压规律：2121n n u u =； ⑵变流规律：1221n n I I =； ⑶功率：出入P P =11、变压器有二个副线圈的情况⑴变压规律：tn u n u n u ∆∆===φ332211； ⑵变流规律：332211n I n I n I +=；⑶功率：出入P P =12、理想变压器各种物理量的决定关系。

⑴输入电压决定输出电压；⑵输出电流决定输入电流；⑶输出功率决定输入功率13、远距离输电各物理量关系 ⑴发电机的输出功率为：2211I U I U P ==； ⑵输电线路上的电压损失为：322U U R I U -==损 ⑶输电线上功率损失为：R I P 22=损 ⑷用户得到的功率为：损用P P P -=。

物理选修3-2第4章4-3教案

4-3. 法拉第电磁感应定律一、教学目标1．知识与技能（1）掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势．（2）掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势．（3）了解平均感应电动势和感应电动势的即时值．2．过程与方法通过推理论证的过程培养学生的推理能力和分析问题的能力．3．情感态度价值观运用能的转化和守恒定律来研究问题，渗透物理思想的教育．二、重点、难点分析1．重点是使学生掌握动生电动势和感生电动势与哪些因素有关．2．在论证过程中怎样运用能的转化和守恒思想是本节的难点．三、主要教学过程（一）引人新课复习提问：在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？要求学生回答出：切割磁感线时用右手定则；磁通量变化时用楞次定律．（二）教学过程设计1．设问．既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流了．2．导线切割磁感线的情况．（1）如图所示，矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中，现以速度对匀速拉出磁场，我们来看感应电动势的大小．在水平方向ab边受到安培力F m=BIl的作用．因为金属线框是做匀速运动，所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力，即F=BIl．在匀速向外技金属线框的过程中，拉力做功的功率P=F·V=BIlv．拉力的功并没有增加线框的动能，而是使线框中产生了感应电流I．根据能的转化和守恒定律可知，拉力F的功率等于线框中的电功率P’．闭合电路中的电功率等于电源电动势ε（在这里就是感应电动势）与电流I 的乘积．显然FV=εI，即BIlv=εI．得出感应电动势ε=Blv （1）式中的l是垂直切割磁感线的有效长度（ab），v是垂直切割磁感线的有效速度．（2）当ab边与磁感线成θ角（如图2）做切割磁感线运动时，可以把速度v分解，其有效切=v·sin θ那么，公式（1）可改写为：割速度v⊥ε＝Blvsinθ（2）这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式．在国际单位制中，它们的单位满足：V=Tm2/s．3．穿过闭合电路的磁通量变化时．（1）参看前图，若导体ab在△t时间内移动的位移是△l，那么它的速度v即可表示为△v=△l/△t，（2）式ε=Blvsin θ可以改写为（3）式中l△l是ab边在△t时间内扫过的面积．lΔlsin θ是ab边在Δt时间内垂直于磁场方向扫过的有效面积．BlΔlsin θ是ab边在此时间内扫过的磁通量（磁感线的条数），对于金属线框abcd 来说这个值也就是穿过线框磁通量在Δt时间内的变化量ΔΦ．这样（3）式可简化为（2）在一般情况下，线圈多是由很多匝（n匝）线框构成，每匝产生的感应电动势均为（4）式的值，串联起来n匝，则线圈产生的感应电动势可用表示．这个公式可以用精密的实验验证．这就是法拉第电磁感应定律的表达式．（3）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．这就是法拉第电磁感应定律．4．几个应该说明的问题．（1）在法拉第电磁感应定律中感应电动势ε的大小不是跟磁通量Φ成正比，也不是跟磁通量的变化量ΔΦ成正比，而是跟磁通量的变化率成正比．（2）法拉第电磁感应定律反映的是在ta一段时间内平均感应电动势．只有当凸t趋近于零时，才是即时值．（3）公式ε=Blvsln θ中，当v取即时速度则ε是即时值，当v取平均速度时，ε是平均感应电动势．（4）当磁通量变化时，对于闭合电路一定有感应电流．若电路不闭合，则无感应电流，但仍然有感应电动势．（5）感应电动势就是电源电动势，是非静电力使电荷移动增加电势能的结果．电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小ε和电路总电阻决定，符合欧姆定律．（三）课堂小结1．导体做切割磁感线运动时，感应电动势可由ε=Blvsinθ确定．2．穿过电路的磁通量发生变化时，感应电动势由法拉第电磁感应定律确定，即．3．感应电动势就是电源电动势．有关闭合电路相关量的计算在这里都适用．4．同学们应该会证明单位关系：V= Wb／S．五、教学说明1．这一节课是从能的转化和守恒定律入手展开的，其目的在于渗透一点物理思想．2．这一节课先讲动生电动势再过渡到感生电动势，其目的是隐含地告诉学生在某些情况下两者是一致的、统一的．3．建议本节课后安排一节习题课来加以巩固．。

(沪科版)高中物理选修3-2教师用书：第4章 4

4．2 探究热敏电阻的温度特性曲线学习目标知识脉络1.知道传感器的概念，知道传感器的常见类型．2．理解传感器的敏感元件和转换电路．(重点)3．掌握热敏电阻的阻值与温度的关系．(重点)4．会用光敏电阻和热敏电阻设计、分析一些实际问题.传感器的原理[先填空]1．传感器(1)定义：传感器是通过测量外界的物理量、化学量或生物量来捕捉和识别信息，并将被测量的非电学量转换成电学量的装置．它一般包括敏感元件和转换电路等．(2)敏感元件：它是传感器的核心，它利用各种物理、化学、生物效应，将非电学参数的变化转换成电学参数的变化．(3)转换电路：将敏感元件采集的信息进行处理，以电压或电流的形式输出．2．智能传感器【提示】是的．不同的传感器中的敏感元件不同，工作原理也不相同，但都是将非电学量转化为电学量的．[合作探讨]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求．探讨1：传感器的基本作用是什么？【提示】将被测量的非电学量转换成电学量．探讨2：不便于测量和控制的非电学量有哪些？【提示】角度、位移、速度、压力、温度、声强、光照等．探讨3：便于测量和控制的电学量有哪些？【提示】电流、电压等．[核心点击]1．传感器的工作原理传感器感受的一般是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再输送给自动控制系统以使其产生各种控制动作．传感器：非电学量―→传感器―→电学量换能器：一种形式的能量另一种形式的能量2．三类传感器的异同(1)相同点：都能将感受到的非电学量信息转化成电学量，都是利用敏感元件的某种敏感效应制成的．(2)不同点：三类传感器的工作原理不同，所利用的敏感元件的敏感效应不同．生物传感器与物理传感器和化学传感器的最大区别在于生物传感器的感受器中含有生命物质．3．一些常见的传感器传感器种类繁多，具体功能各不相同，下表给出一些常见的传感器及其工作原理.传感器品种工作原理可被测定的非电学量力敏电阻、热敏电阻、半导体传感器阻值变化力、质量、加速度、温度、湿度、气体电容传感器电容量变化力、质量、加速度、液面、湿度感应传感器电感量变化力、质量、加速度、旋进数、转矩、磁场霍尔传感器霍尔效应角度、旋进度、力、磁场压电传感器，超声波传感器压电效应压力、加速度、距离1．下列说法正确的是( )A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B．湿敏传感器只能是物理传感器C．物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应【解析】各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转化为电学量，故A错；湿敏传感器为化学传感器，故B错；传感器既可将信息转化为电压输出，也可转化为电流、电阻等输出，故C错；由物理传感器定义知D正确．【答案】D2．关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是( )A．物理传感器是利用材料的某种物理性质工作的，因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境条件有一定要求【解析】不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出，故B错；物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错；生物传感器能够使用的前提是感受器中的生命物质保持生物活性，故C错、D对．【答案】D3．如图411所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．声源S做位移x＝Asin(100πt)的振动，则( )图411A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变C．a振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大【解析】由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压U保持不变，根据场强E＝，C＝可判断A错、D对；再由Q＝CU可知，B错；由于Q变化，使电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，C错．【答案】D传感器的优点电学量具有便于控制、放大、衰减、波形整理、显示、可储存、远距离传输等技术方面的优点，尤其是将电学量与计算机技术结合，可以方便地实现信息的采集、处理、输出的自动化和智能化，所以现代信息技术与自动控制中常将非电学量转化成电学量进行信息收集．探究热敏电阻的温度特性曲线[先填空]一、探究热敏电阻的阻值随温度变化的方案1．探究方案(一)(1)实验电路如图4-2-1所示图421(2)原理固定热敏电阻θ两端的电压U0，测量热敏电阻在各温度下的电流值Ii.由欧姆定律求得其电阻R＝，探究阻值跟温度的关系．(3)实验步骤①将热敏电阻用塑料薄膜紧贴着包裹一层，使得水浴时热敏电阻的引线不直接与水接触．②用带有导线的金属夹夹住热敏电阻的引线，连接好电路．③闭合开关，记下电压表及电流表读数，计算出热敏电阻阻值，并记下热敏电阻的温度(即水温)t.④多次改变水的温度，调节滑键P的位置，使电压表示数保持U0不变，记下电流表读数及水温，计算出对应的电阻值．⑤作出热敏电阻Rt图线．2．探究方案(二)(1)实验器材：热敏电阻、多用电表、烧杯(备用冷、热水)、温度计、铁架台．(2)实验步骤①如图422所示，将一热敏电阻连入电路中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值．图422②将热敏电阻放入装有少量冷水并插有温度计的烧杯中，记录温度、电阻值．③再分几次向烧杯中倒入热水观察不同温度下热敏电阻的阻值．把测量到的温度、电阻值填入表中．次12345数t/°CR/Ω④在图423中，粗略描绘出热敏电阻的阻值R随t变化的Rt 图线．图423二、热敏电阻的温度特性1．热敏电阻由半导体材料制成，所用材料根据其温度特性可分为三类：(1)负温度系数：它的电阻随温度的升高而减小，像NTC热敏电阻；(2)正温度系数：它的电阻随温度的升高而增大，像PTC热敏电阻；(3)临界温度系数：它的电阻在很小的温度范围(临界)内急剧下降，像CTC热敏电阻．2．用途：CTC型热敏电阻，阻值随温度急剧变化，因此常用作开关元件；PTC和NTC型热敏电阻用于温度测量中．三、热敏电阻与金属热电阻氧化锰热敏电阻金属热电阻特点电阻率随温度的升高而减小电阻率随温度的升高而增大制作材料半导体金属优点灵敏度好化学稳定性好，测温范围大作用将温度这个热学量转换为电阻这个电学量[合作探讨]电熨斗、电饭锅、火灾报警器等是生活中常见的传感器的应用实例，其中热敏电阻、金属热电阻是常用的敏感元件．探讨1：金属热电阻的阻值随温度的升高怎样变化？【提示】增大．探讨2：负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高怎样变化？在含有热敏电阻传感器的电路中，欧姆定律是否依然成立？【提示】减小成立．[核心点击]一、常见几种传感器的工作原理1．光敏电阻和热敏电阻的原理光敏电阻和热敏电阻一般是由半导体材料做成，当半导体材料受到光照增强或温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，于是导电性能明显增强，电阻减小．2．金属热电阻的原理金属的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小，故能感受周围温度的变化．3．热敏电阻和金属热电阻的区别两者原理不同，材料不同，同样的温度变化电阻变化不同，金属热电阻化学稳定性好，测温范围大，热敏电阻灵敏度高．热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度变化的图像如图424所示．图424二、两类热敏电阻的区别与应用1．区别NTC热敏电阻具有负温度系数，阻值随温度的升高而减小；PTC热敏电阻具有正温度系数，阻值随温度的升高而增大．2．应用(1)PTC热敏电阻的应用①电器过流过热的保护，主要应用于电脑、电视机、吹风机、热水机等；②照明延时；③消磁器，主要用于电视机的消磁电路；④启动器，用于空调、冰箱等．(2)NTC热敏电阻的应用①家用电器，如应用于电饭锅、干燥箱的温度传感器上；②电子礼品，如电子万年台历；③应用于工业上，如应用于医药、化工生产设备中的温度传感器上；④电池充电器等．4．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是( )A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体【解析】上述四种材料只有半导体的电阻随温度升高而减小，故选C.【答案】C5．(多选)温度传感器是应用最广泛的传感器之一，它能把温度的高低转变成电信号，通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成．电熨斗就是靠温度传感器来控制温度的．电熨斗装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，其结构如图425所示．下列说法正确的是( )图425A．常温下，上、下触点应是接触的B．熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物时，需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝C．常温下，上、下触点应是分离的D．温度过高时，上、下触点应是接触的【解析】常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属片膨胀大，下部金属片膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热，温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，从而起到自动控制温度的作用，所以A正确，C、D错；熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制不同温度的目的，B正确．【答案】AB6.如图426所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )图426A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱【解析】R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数变小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确，其余各项均错．【答案】C关于热敏电阻的两点提醒(1)热敏电阻随温度的升高，电阻有可能减小，也有可能增大．(2)并非所有半导体材料都可以当成光敏电阻或热敏电阻使用．。

(沪科版)高中物理选修3-2教师用书：第4章章末分层突破含解析

[自我校对]①非电学量②电学量③热敏④光敏⑤物理⑥化学⑦生物⑧光⑨温度⑩力_____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _传感器的原理及应用1.传感器的工作原理传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再输送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如图41所示．图412．常见的敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．(2)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大．(3)热敏电阻：热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．(4)电容：平行板电容器的电容与极板面积、极板间距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息，并将其转化为电容变化，例如，当极板受力时会改变极板间距，从而引起电容变化．(5)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量，UH＝RH.3．传感器的应用传感器的应用过程包括三个环节：感、传、用(1)“感”是指传感器的敏感元件感受信息．(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取的信息传给执行机构．(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作．如图42所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为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，最大电阻为999.9 Ω；S为开关．已知RT在95 °C时的阻值为150 Ω，在20 °C时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95 °C到20 °C 之间的多个温度下RT的阻值．图42(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 °C.③将电阻箱调到适当的初值，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________．⑤将RT的温度降为T1(20 °C＜T1＜95 °C)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录____________________．⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________.⑦逐步降低T1的数值，直至20 °C为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.【解析】(1)由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路，如图所示．而且热敏电阻RT在95 ℃和20 ℃时的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95 ℃，则电流表示数不变时，热敏电阻和电阻箱的阻值应保持150 Ω和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为20 ℃，则电流表示数不变时，热敏电阻和电阻箱的阻值应保持550 Ω和电阻箱的初值之和不变．因此可以测量任意温度下的电阻．(2)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温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的初值，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，使得电流表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数R1.⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝R0－R1＋150 Ω.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.【答案】(1)实验原理电路图见解析(2)④电阻箱的读数R0 ⑤仍为I0 电阻箱的读数R1 ⑥R0－R1＋150 Ω传感器在生产、生活中的应用以传感器为桥梁可以将多方面的物理知识整合在一起，在实际问题中既可以直接考查传感器知识，也可以考查敏感元件的敏感特性，几种传感器及与其相联系的物理知识，如下表．传感器种类敏感元件与之相联系的物理知识光电传感器光敏电阻直流电路动态分析温度传感器热敏电阻直流电路问题力传感器压敏电阻等力学、运动学与直流电路电容传感器电容力、运动与含容电路如图4-3所示是某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的线性电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动．弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，P1与托盘固定相连．若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g，求：【导学号：68312122】图43(1)托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1离A的距离x1；(2)托盘上放有质量为m的物体时，P1离A的距离x2；(3)在托盘上未放物体时通常先较准零点，其方法是：调节P2，使P2离A的距离也为x1，从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式．【解析】托盘的移动带动P1移动，使P1、P2间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于R为均匀的滑线电阻，则其电阻与长度成正比．(1)由力的平衡知识可得：m0g＝kx1，解得：x1＝.(2)放上重物重新平衡后，m0g＋mg＝kx2，解得：x2＝.(3)由闭合电路欧姆定律可知E＝IR，由部分电路欧姆定律可得：U ＝IR串，由于＝，其中x为P1、P2间的距离，则x＝x2－x1＝联立以上各式解得：m＝U.【答案】(1)x1＝(2)x2＝错误!(3)m＝U(1P1、P2的高度相同时，电压为零，显示屏的示数也为零.)(2P1沿竖直方向上、下移动并不影响电路的连接方式.)1.(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获20xx年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( ) A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池【解析】传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件，发光二极管是电学元件．是电能转换成光能的元件，不是传感器，A错误；干电池是一种电源，不是传感器，D错误；热敏电阻温度变化时，其电阻会发生变化，能把温度转换成电学量，是传感器，B 正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，是传感器，C正确．【答案】BC2．(多选)如图44是电饭锅结构示意图，关于电饭锅下列说法正确的是( )图44A．电饭锅中的传感器磁体是一种半导体材料B．开始煮饭时，压下开关按钮的原因是克服弹簧的弹力使永磁体一端上升，上下触点接触接通电路C．用电饭锅煮米饭，饭熟后水分被大米吸收，锅底的温度会升高，当升高到“居里温度”时，电饭锅会自动断电D．用电饭锅烧水，水沸腾后也可以自动断电【解析】根据电饭锅的结构及工作原理可知B、C正确，水的沸腾温度为100 °C，故D错．【答案】BC3．(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图45所示，铁心左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁心中产生的磁场，下列说法正确的有( )图45A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起【解析】电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故L1中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁心中的磁通量为零，L2中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关K 不会被吸起．由上述分析可知，A、B项正确，C项错误；当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，则L2中产生感应电流，电磁铁也就能把开关K吸起，即D正确．【答案】ABD4．热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图46为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力______(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更________(选填“敏感”或“不敏感”).【导学号：68312123】图46【解析】图中横轴表示温度，纵轴表示电阻，随着温度的增加，金属热电阻的阻值略微增大，而热敏电阻的阻值显著减小，所以这种热敏电阻在温度上升时导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感．【答案】增强敏感5．如图47所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿之间的间隙变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，设小车速度为v，行程为x，试完成下列问题的解答：图47(1)要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是哪些？(2)推导小车速度的表达式；(3)推导小车行程的表达式．【解析】小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积．设车轮的半径为R，单位时间内车轮转动圈数为k，则有v ＝2πRk.若齿轮的齿数为P，则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数即为P.已知单位时间内的脉冲数为n，所以单位时间内齿轮转动圈数为.由于齿轮与车轮同轴相连，它们在单位时间内转动圈数相等，即k＝n/P.由以上两式可得v＝.同理，设车轮转动的累计圈数为k′，则有路程x＝2πRk′，且k′＝N/P，所以x＝.可见，要测出小车的速度v和行程x，除知道单位时间内的脉冲数n和累计脉冲数N外，还必须测出车轮半径R和齿轮的齿数P.【答案】(1)车轮半径R和齿轮的齿数P(2)v＝(3)x＝2πRNP我还有这些不足：(1)____________________________________________________________(2)____________________________________________________________我的课下提升方案：(1)____________________________________________________________(2)____________________________________________________________。

高中物理选修3-2优质学案：第四章电磁感应章末总结

章末总结一、“三定则、一定律”的应用“三定则”指安培定则、左手定则和右手定则，“一定律”指楞次定律。

1.“三定则、一定律”的应用技巧1个条件：感应电流产生的条件⎩⎨⎧闭合回路磁通量变化2种方法：判断感应电流方向⎩⎨⎧楞次定律右手定则2个原则：(1)无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断；(2)“电生磁”或“磁生电”均用右手判断。

2.用楞次定律判定感应电流方向的基本思路“一原、二感、三电流”：①明确研究回路的原磁场——弄清研究的回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况；②确定感应电流的磁场——根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定感应电流的磁场的方向；③判定电流方向——根据感应电流的磁场方向，运用安培定则判断感应电流的方向。

3.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。

[例1](多选)安培曾做过如图1所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片制成的圆环，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N 极。

闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。

实际上，在电路接通的瞬间( )图1A.从左侧看，铜环中有逆时针方向的感应电流B.从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流C.铜环会远离磁铁D.铜环会靠近磁铁[解析]条形磁铁的磁场穿过铜环的磁通量由左向右，闭合开关，线圈通电后，由安培定则可知，线圈的磁场穿过铜环的磁通量由右向左，引起穿过铜环的由左向右的磁通量减小，由楞次定律可知，铜环产生的感应电流的磁场向右，再由安培定则可知，从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流，铜环相当于小磁体右N左S，与原磁铁相互吸引，所以铜环会靠近磁铁。

[答案]BD[针对训练1]如图2所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。

沪科版选修3—3教案第二章全部

2.弹力做正功时，弹性势能如何改变？弹力做负功时，弹性势能如何改变？
［学生讨论］
重力做正功时，重力势能减小，重力做负功时，重力势能增大；
弹力做正功时，弹性势能减小，弹力做负功时，弹性势能增大.
［教师总结］
在分析势能如何变化时，主要是看有关的力做功情况如何？如果有关力做正功，则势能减小，有关的力做负功，则势能增大.
物体的机械能在一定的条件下可以等于零，但物体的内能不可能等于零，这是因为组成物体的分子在永不停息地做无规则的热运动，分子之间彼此有相互作用.
［强化训练］
1.下列叙述中正确的是.
A.物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关
B.物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C.物体体积改变，内能可能不变
分子间的距离r大于r0的时候，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离，分子引力做负功，所以分子势能随着分子间距离的增大而增大.如果分子间距离变小，分子引力做正功，所以分子势能随分子间的减小而减小.
分子间的距离r小于r0时，分子间的相互作用力表现为斥力，要增大分子间的距离，分子斥力做正功，所以分子势能随分子间距离的增大而减小；如果分子间距离变小，分子斥力做负功，所以分子势能增大，分子势能随分子间距的减小而增大.
榆林市苏州中学理化生课时计划
科目物理年级高二学期二设计者总课时
课题
1.5
物体的内能
记录
初备
年月日
复备
年月日
年月日
年月日
教
学
目
标
知识与技能：
１.知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志.
2.知道什么是分子的势能，知道改变分子间的距离必须克服分子力做功，因而分子势能发生变化，知道分子势能跟物体体积有关.

高中物理选修3-4第2章章末总结

第二章机械波
学案6 章末总结
网络构建区
机械波
机械波的形成
形成：机械振动在介质中的传播条件：波源(振源)、介质，二者缺一不可特点：传播的是振动形式、能量和信息，质点不随波迁移波与质点振动的关系：有机械振动不一定有机械波；有机械波必有机械振动分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为横波和纵波
四、波动问题的多解性
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(3)Δx＝v·Δt＝35×0.2 m＝7 m＝(λ＋3) m，所以波向左传播. 答案见解析
四、波动问题的多解性
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针对训练如图5所示，简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过Δt＝3 s，其波形如虚线所示.已知图中x1与x2相距1 m，波的周期为T，且2T＜Δt＜4T.则可能的最小波速为_____ m/s，最小周期为________ s.
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A.在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动 B.在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m D.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10 sin 10πt(国际单位制)
二、波动图像反映的信息及其应用
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例2 如图2所示的横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5 m/s. 请回答下列问题：
图2 (1)P点此时速度方向如何？加速度方向如何？ (2)质点K和P哪个先回到平衡位置？
二、波动图像反映的信息及其应用
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(1)P点此时速度方向如何？加速度方向如何？ (2)质点K和P哪个先回到平衡位置？ (3)经过半个周期，质点L的位移和路程分别等于多少？波传播的距离是多少？ (4)请画出此波经过1 s后的波形曲线. 解析 (1)由于波沿x轴正方向传播，可判断P点向上振动，即 P点速度方向向上；加速度方向与位移方向相反，指向y轴负方向.

高中物理选修3-2全册知识点总结

高中物理选修3-2全册知识点总结第四章电磁感应4.1划时代的发现一、奥斯特的“电生磁”1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应它揭示了电现象与磁现象之间存在着某种联系。

二、法拉第的“磁生电”（1）、“磁生电”的发现英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力，在1831年8月29日发现由磁场得到电流的现象，叫做电磁感应。

[（2）、产生电流的原因在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。

法拉第把产生这种电流的原因概括为五类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定的电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。

4.2探究电磁感应的产生条件一、相关实验及分析论证实验装置运动方式部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化）：磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变）线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变）磁通量是否发生变化磁通量发生变化实验结论有感应电流产生只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。

；4.3楞次定律一.相关实验相关实验规律总结：（1）、原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相反，有阻碍变大作用（2）、原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相同，有阻碍变小作用！即：（增反减同）二、楞次定律——感应电流的方向（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）、理解：①、阻碍既不是阻止也不等于反向（增反减同）“阻碍”又称作“反抗”，注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化．．②、注意两个磁场：原磁场和感应电流磁场强调： a、从磁通量变化的角度看：感应电流总要阻碍磁通量的变化。

]b、从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动。

③、阻碍的过程中，即一种能向另一种转化的过程例：若条形磁铁是自由落体，则磁铁下落过程中受到向上的阻力，即机械能→电能→内能（3）、应用楞次定律步骤：①、确定原磁场的方向；②、搞清穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向；④、利用感应电流的磁场方向判定感应电流的方向。

【2012精品课件】沪科版物理选修3-2第4章本章优化总结

【精讲精析】 (1)子弹克服摩擦力做的功： W1＝21m(v02－v2t )＝12×0.02×(5002－3002) J ＝1600 J. (2)摩擦力对木块做的功： W2＝21Mv2－0＝21×0.2×202J＝40 J.
(3)这一过程中损失的机械能为： W＝W1－W2＝(1600－40)J＝1560 J. 已知损失的机械能全部转化为内能，则内能的增量，即产生的总热量 Q＝1560 J. (4)已知产生的总热量中有 42%被子弹吸收而使其升温，则子弹升高的温度为： Δt＝42c%mQ＝4122%6××01.50620 ℃＝260 ℃. 【答案】 (1)1600 J (2)40 J (3)1560 J (4)260 ℃
图4－1
【精讲精析】一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加量为
ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300)J＝120 J 气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界压缩气体做了W2＝200 J 的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为
能量守恒定律
1．能量守恒定律的内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能可以相互转化，但总能量守恒．
2．应用能量守恒定律解题的方法步骤 (1)认清有多少种形式的能(例如动能、势能、内能、电能、化学能、光能等)在相互转化． (2)分别写出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．
第一类“永动机”：是指设想中的既不消耗能量又能源源不断地对外做功的机器．它违背了能量转化和守恒定律，因此，不可能实现．第二类“永动机”：是指设想中的效率达到 100%的热机．第二类永动机虽没有违背能量转化和守恒定律，但违背了热力学第二定律，因此也是不可能实现的．

沪科版高中物理选修3-1学案：第4章探究闭合电路欧姆定律4.4电路中的能量转化与守恒学案

4.4 电路中的能量转化与守恒[先填空]1．电功的公式：W＝UIt.2．电功率计算公式：P＝UI.3．焦耳定律：Q＝I2Rt.4．热功率计算公式：P＝I2R.5．P＝UI是某段电路的电功率，P＝I2R是这段电路上的热功率，纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中电功率大于热功率．[再判断]1．电功率越大，相同时间内电流做的功越多．(√)2．根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此电功和电热是完全相同的．(×)3．纯电阻电路和非纯电阻电路工作时能量转化情况相同，都是把电能转化为内能．(×) [后思考]理发店里的吹风机能够吹出热风，使头发很快变干．吹风机上的电功率和热功率是否相等？【提示】吹风机的电路是非纯电阻电路，故电功率和热功率不相等．[合作探讨]如图441所示，电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V 12 W”，电动机线圈的电阻R M ＝0.50 Ω.图441探讨1：灯泡L 上流过的电流是否可以用I L ＝UR L ＋R M求解？为什么？【提示】不可以．因为有电动机工作的电路不是纯电阻的电路．探讨2：若灯泡恰好正常发光，则电动机消耗的功率和发热功率各多大？【提示】 P ＝I M U M ＝W L U L(U －U L )＝12 W.P 热＝I 2M R M ＝(W L U L)2·R M ＝2 W.[核心点击]1．纯电阻电路和非纯电阻电路(1)纯电阻电路：W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2Rt ，P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R.(2)非纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电热Q ＝I 2Rt ，W >Q ；电功率P 电＝UI ，热功率P 热＝I 2R ，P 电>P 热．1．在电功率的计算公式P ＝U 2/R 中，U 是加在用电器上的电压，R 是用电器的电阻，此式可用于( )A ．计算电冰箱的功率B ．计算电风扇的功率C ．计算电烙铁的功率D ．计算洗衣机的功率【解析】 P ＝U 2R只能计算纯电阻电路的电功率，而电冰箱、电风扇、洗衣机都是非纯电阻电路．只有电烙铁是纯电阻电路，故C 正确．【答案】 C2．规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求： (1)接上220 V 的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率．【解析】 (1)排气扇在220 V 的电压下正常工作时的电流为：I ＝P U ＝36220A≈0.16 A.发热功率为P 热＝I 2R ＝(0.16)2×40 W≈1 W. 转化为机械能的功率为：P 机＝P －P 热＝36 W －1 W ＝35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I ′＝U R ＝22040A ＝5.5 A ，电动机消耗的功率即电功率等于发热功率：P 电′＝P 热′＝UI ′＝220×5.5 W＝1 210 W.【答案】 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解答有关电动机问题时应注意的问题(1)当电动机不转时可以看成纯电阻电路，P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R均成立．(2)当电动机正常工作时，是非纯电阻电路P 电＝UI >P 热＝I 2R ，U ≠IR 而有U >IR .(3)输入功率指电动机消耗的总功率．热功率是线圈上的电阻的发热功率．输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率．三者的关系：UI ＝I 2R ＋P 机．[先填空]把闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U 内两边同乘以电流I 得：EI ＝UI ＋U 内I . 1．电源的总功率：P 总＝EI . 2．电源的输出功率：P 出＝UI .3．电源的效率：η＝UIEI ×100%＝U E×100%.4．在闭合电路中，电源的总功率等于输出功率与内部发热功率之和． [再判断]1．电源产生的电能只消耗在外电路上．(×)2．电源的总功率等于内、外电路消耗的功率之和．(√) 3．电源的输出功率越大，电源的效率越高．(×) [后思考]用两节干电池接在直流电动机模型上，接通电路后直流电动机就转动起来．分析电路中的能量转化．【提示】干电池可以把化学能转化为电能．电动机模型工作时，大部分电能转化为机械能，少部分转化为内能．[合作探讨]探讨1：电源的输出功率在什么条件下可以达到最大？【提示】当外电路电阻和电源内阻相等时，电源输出功率最大．探讨2：电源的输出功率最大时，电源的效率是否最高？电源的效率跟什么因素有关？【提示】输出功率最大时，电源的效率不是最高．电源的效率由外电路电阻与总电阻的比值决定．[核心点击] 1．电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下： (1)电源的输出功率P 出＝I 2R ＝E 2R ＋r 2R ＝E 2R R －r 2＋4Rr ＝E 2R －r2R＋4r .由此可知当R ＝r 时，电源有最大输出功率P 出max ＝E 24r.(2)P 出与外电阻R 的函数关系如图442：图442(3)P 出与路端电压U 的函数关系及图像P 出＝UI ＝U ⎝ ⎛⎭⎪⎫E －U r ＝－1r U 2＋E r U ＝－1r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫U －E 22＋E 24r 我们可以得出，当U ＝E 2时，电源有最大输出功率，即P 出max ＝E 24r.图4432．电源的效率 η＝P 出P 总×100%＝UI EI ×100%＝R R ＋r ×100%＝11＋rR×100%，可见，当R 增大时，效率增大．当R ＝r 时，即电源有最大输出功率时，其效率仅为50%，效率并不高．3.电动势为E ，内阻为r 的电池与固定电阻R 0，变阻器R 串联，如图444所示，设R 0＝r ，R ab ＝2r ，当变阻器的滑片自a 端向b 端滑动时，下列各物理量中随之减小的是( )图444A ．电池的输出功率B ．变阻器消耗的功率C ．固定电阻R 0消耗的功率D ．电池内阻消耗的功率【解析】滑片自a 端向b 端滑动时，电池输出功率增大，R 0和内阻消耗的功率也增大，只有变阻器消耗的功率减小．故B 正确．【答案】 B4.如图445所示，电路中电池的电动势E ＝5 V ，内电阻r ＝10 Ω，固定电阻R ＝90 Ω，R 0是可变电阻，在R 0从零增加到400 Ω的过程中，求：图445(1)可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率； (2)电池的电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和； (3)R 0调到多少时R 上消耗的功率最大，最大功率是多少？【解析】 (1)可变电阻R 0上消耗的热功率：P 0＝I 2R 0＝25R 0－1002R 0＋400R 0－100 Ω＝0时，P 0最大，其最大值： P 大＝25400 W ＝116W. (2)当电流最小时，电阻r 和R 消耗的热功率最小，此时R 0应调到最大400 Ω，内阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和为P 小＝(E R 0＋R ＋r)2(R ＋r )＝0.01 W.(3)R 0＝0时，电路中的总电阻最小，因此电路中的电流最大，此时R 上有最大功率即P R ＝(ER ＋r )2R ＝5290＋102×90 W＝0.225 W.【答案】 (1)100 Ω116W (2)0.01 W (3)0 0.225 W有关闭合电路中功率问题的三点提醒(1)电源输出功率越大，效率不一定越高，如电源输出功率最大时，效率只有50%.(2)判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻看成电源的一部分内阻．(3)当P出<P m时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1，R2，且R1·R2＝r2.。