2017-2018高中物理(粤教)选修3-2模块要点回眸+第1点+Word版含答案
2018秋高中物理粤教版选修3-2课件：1归纳与整理
专题归纳
专题二 怎样求解电磁感应中的电路及能量问题 1.电磁感应经常与电路问题综合考查,求解这类问题需要注意: (1)确定电源:首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源). 切割磁感线的导体一定是电源,内部磁通量发生变化的线圈是电源. (2)如果需要判断电势高低,还应根据楞次定律或右手定则判断感 应电流方向,且注意在电源内部,电流从低电势流向高电势,在外电 路,电流从高电势流向低电势. Δ������ (3)利用E=n Δ������ 或E=BLvsin θ求感应电动势的大小. (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和串、并联电 路的规律求解.
网络构建
专题一 专题二 专题三
专题归纳
解析：导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力Ff=μmg, 根据牛顿第二定律并整理得 F-μmg-F安=Ma, 刚拉动导轨时,I感=0,安培力为零,导轨有最大加速度
������-������������������ 2-0.2×0.6×10 am= = ������ 2
������ ������
电磁感应现象
网络构建
专题一 专题二 专题三
专题归纳
专题一 电磁感应中的力学问题 1.导体中的感应电流在磁场中将受到安培力作用,所以电磁感应 问题常常与力学问题联系在一起,处理此类问题的基本方法: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方 向. (2)求回路中感应电流的大小和方向. (3)分析研究导体受力情况(包括安培力). (4)列动力学方程或平衡方程求解.
m/s2=0.4 m/s2.
随着导轨速度的增大,感应电流增大,加速度减小,当a=0时,速度 最大.设速度最大值为vm,电流最大值为Im,此时导轨受到向右的安 培力
������-������������������ F 安 =BImL,F-μmg-BImL=0,I m= , ������������ 2-0.2×0.6×10 代入数据得 Im= A= 2 A. 0.8×0.5 ������ ������������������m I= ,I m= , ������+������ ������ +������ ������m (������+������) 2× (0.2+0.4) vm= = m/s= 3 m/s. ������������ 0.8×0.5
广东省2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第13点 Word版含答案
第13点 把握“等效”紧扣“三同”求交流电的有效值有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求解，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式． 1．求交变电流有效值的方法 (1)利用I ＝I m2、U ＝U m2、E ＝E m2计算，只适用于正(余)弦式交流电．(2)非正弦式交流电有效值的求解应根据电流的热效应进行计算，其中，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同时间、相同热量的“三同”原则下求解．2．应用有效值要注意以下几点(1)各种使用交流电的用电器上所标的额定电压、额定电流均指有效值． (2)交流电压表和交流电流表所测的数值为交流电压和电流的有效值．(3)在进行电功、电热、电功率的计算时，所代入的交流电压和电流的数值为有效值． (4)凡没有特别说明的，指的都是有效值．通常所说的照明电路电压是220V 就是指的电压的有效值．对点例题 如图1所示是一交变电压随时间变化的图象，求此交变电压的有效值．图1答案5102V 解题指导 设非正弦交变电压的有效值为U ′，直流电的电压为U ，让非正弦交变电压和直流电压分别加在同一电阻(设阻值为R )的两端，在一个周期(T ＝0.4s)内，非正弦交变电压产生的热量：Q ′＝U 21R t 1＋U 22R t 2＋U 23R t 3＋U 24Rt 4＝102R ×0.1＋52R ×0.1＋52R ×0.1＋102R ×0.1＝25R在这一个周期内，直流电压产生的热量Q ＝U 2R T ＝0.4U 2R由Q ＝Q ′，得0.4U 2R ＝25R，所以U ＝5102V ，U ′＝U ＝5102V.1.如图2表示一交变电流随时间变化的图象．其中，从t ＝0开始的每个T2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值是多少？图2答案5A解析 此题所给交变电流虽然正负半周的最大值不同，但在任意一个周期内，前半周期和后半周期的有效值是可以求的，分别为I 1＝22A ，I 2＝42A设所求交变电流的有效值为I ，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等，由焦耳定律得I 2RT ＝I 21R T 2＋I 22R T 2，即I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫222×12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫422×12，解得I ＝5A. 2．如图3甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了调节亮度．给该台灯接220V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ( )图3A ．220VB ．110VC ．1102VD ．552V 答案 B解析 设该电压的有效值为U ，根据有效值定义有(2202)2R ·T 2＝U 2R T ，解得U ＝110 V ，则B 项正确．。
2017-2018高中物理选修3-2全一册模块要点回眸(16份) 粤教版6(优秀免费下载资料)
第点巧妙入手分析变压器动态变化问题变压器由于与实际生活联系紧密，在历年的高考中均有一定的体现．变压器问题往往与闭合电路的动态变化结合，要解决此类问题的关键是抓住不变量，从不变量入手分析变化量．要弄清“谁决定谁”的制约关系，从“制约量”入手分析“被制约量”．．匝数比不变的情况(如图所示)图()不变，根据＝，输入电压决定输出电压，不论负载电阻如何变化，不变．()当负载电阻发生变化时，变化，输出电流决定输入电流，故发生变化．()变化引起变化，＝，故发生变化．．负载电阻不变的情况(如图所示)图()不变，发生变化，故发生变化．()不变，变化，故发生变化．()根据＝，发生变化，再根据＝，故变化，＝，不变，故发生变化．．分析动态问题的思路程序可表示为对点例题如图所示，理想变压器的、端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈、端所接灯泡恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片位于图示位置．现将滑片下移，则以下说法中正确的是()图．灯泡仍能正常发光，原线圈输入电流变小．灯泡不能正常发光，原线圈输入功率变大．灯泡不能正常发光，原线圈输入电压变大．灯泡仍能正常发光，原线圈输入功率不变答案如图所示电路中，变压器为理想变压器，、接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了0.2A，电流表的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()图．电压表示数增大．电压表、示数均增大．该变压器起升压作用．变阻器滑片是沿→的方向滑动答案解析由于、接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表示数不变，选项错误；由理想变压器原理公式＝且、、不变，则不变，即的示数不变，的示数＝－应减小，故选项错误；由公式＝得：＝＝＝，则＞，该变压器起降压作用，故错误；又＝，增大，应减小，故滑片应沿→方向滑动，故正确．。
粤教版高中物理选修3-2课件章末归纳提升2
(2)负载制约 ①变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，P2＝P 负 1 ＋P 负 2＋… ②变压器副线圈中的电流 I2 由用户负载电阻 R2 确定，I2 U2 ＝ . R2 ③总功率 P 总＝P 线＋P2.
(2012· 福建高考)图 2－2 甲中理想变压器原、副 线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻 R＝20 Ω ，L1、L2 为规 格相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关．原线圈接正弦交 变电源，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示．现将 S1 接 1、 S2 闭合， 此时 L2 正常发光． 下列说法正确的是( )
2．有效值 通过同样的电阻，在相同时间内跟交流电热效应相等的 恒定电流的数值称为交流电的有效值．一般交流电压表、电 流表测出的数值是有效值．交流电器铭牌上标明的电流、电 压值也是有效值．计算电功、电热时应使用有效值．正弦式 Em Im 交流电的有效值大小为 E＝ ，I＝ . 2 2
3．瞬时值 (1)当线圈平面与中性面重合时，线圈中感应电动势为 零，若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为 e＝Emsin ω t nBSω ＝nBSωsin ω t，i＝Imsin ω t＝ sin ω t. R (2)当线圈平面与中性面垂直时，线圈中感应电动势最 大．若从此位置开始计时，则瞬时值表达式应为 e＝nBSωcos nBSω ω t，则 i＝Imcos ω t＝ cos ω t. R
(6)外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能 π 2 所以 W＝E 电＝IEt＝IE· ＝27.8 J. ω
【答案】 (1)235.5 V
(2)i＝47.1 cos 100π t(A) (3)160 V 33.3 A (4)5 561 W (5)15 C (6)27.8 J
广东省2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第10点 Word版含答案
第10点 电磁感应现象中的能量问题产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程．在电磁感应现象中，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法． 1．过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．(3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能． 2．解决此类问题的步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向． (2)画出等效电路图，写出回路中电阻消耗的电功率的表达式．(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程，联立求解．说明：在利用能量守恒定律解决电磁感应中的能量问题时，参与转化的能量的种类一定要考虑周全．哪些能量增加，哪些能量减少，要考虑准确，最后根据所满足的规律列方程分析求解．3．焦耳热Q 的两种求解方法Q 的两种求法⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧直接法⎩⎨⎧Q ＝I 2Rt ＝U 2Rt ＝UIt (I 、U 为定值)Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I m22Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m22R t (正弦交流电)间接法⎩⎪⎨⎪⎧W 克安＝－W 安＝Q 电能量守恒对点例题1 (多选)如图1所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R ，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab 质量为m ，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F 的作用．金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h 的过程中，以下说法正确的是 ( )图1A ．作用在金属棒上各力的合力做功为零B ．重力做的功等于系统产生的电能C ．金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热D ．金属棒克服恒力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热 答案 AC解题指导 根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A 对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F 所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热，所以B 、D 错，C 对．对点例题2 如图2甲所示，足够长的光滑平行导轨MN 、PQ 倾斜放置，两导轨间距离为L ＝1.0m ，导轨平面与水平面间的夹角为θ＝30°，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M 、P 两端连接阻值为R ＝3.0Ω的电阻，金属棒ab 垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab 的质量m ＝0.20kg ，电阻r ＝0.50Ω，重物的质量M ＝0.60kg ，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示，不计导轨电阻，g ＝10m/s 2.求：图2(1)磁感应强度B 的大小； (2)在0.6s 内通过电阻R 的电量； (3)在0.6s 内电阻R 产生的热量． 答案 (1)5T (2)255C (3)1.8J解题指导 (1)由图乙得ab 棒匀速运动的速度v ＝ΔsΔt＝3.5m/s感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER ＋r棒所受安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR ＋r棒ab 匀速时，棒受力平衡，B 2L 2vR ＋r＋mg sin30°＝Mg 解得B ＝5T.(2)由图乙得，在0.6s 内ab 棒上滑的距离s ＝1.40m ，通过电阻R 的电量q ＝BLs R ＋r ＝255C. (3)设0.6s 内整个回路产生的热量为Q ， 由能量守恒定律得Mgs ＝mgs sin θ＋Q ＋12(M ＋m )v 2，解得：Q ＝2.1J 电阻R 产生的热量Q R ＝RR ＋rQ ＝1.8J.1.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图3所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则 ( )图3A ．金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变B ．金属棒最后将静止，静止时弹簧伸长量为mgkC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2vRD ．金属棒最后将静止，电阻R 上产生的总热量为mg ·mg k答案 BC2．如图4所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s ＝1.15m ，两导轨间距L ＝0.75m ，导轨倾角为30°，导轨上端ab 接一阻值R ＝1.5Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r ＝0.5Ω、质量m ＝0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q r ＝0.1J ．(取g ＝10m/s 2)求：图4(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功W 安； (2)金属棒下滑速度v ＝2m/s 时的加速度a 的大小；(3)为求金属棒下滑的最大速度v m 的大小，有同学解答如下：由动能定理，W G －W 安＝12mv 2m ，…….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答． 答案 (1)0.4J (2)3.2m/s 2(3)见解析解析 (1)下滑过程中克服安培力做的功即为电路中产生的总焦耳热，由于R ＝3r ， 因此Q R ＝3Q r ＝0.3 J 所以W 安＝Q ＝Q R ＋Q r ＝0.4 J (2)金属棒下滑时受重力和安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2R ＋rv由牛顿第二定律得mg sin 30°－B 2L 2R ＋r v ＝ma所以a ＝g sin 30°－B 2L 2m (R ＋r )v＝[10×12－0.82×0.752×20.2×(1.5＋0.5)] m/s 2＝3.2 m/s 2(3)此解法正确．金属棒下滑时受重力和安培力作用，满足mg sin 30°－B 2L 2R ＋rv ＝ma上式表明，加速度随速度增大而减小，棒做加速度减小的加速运动．无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大．由动能定理可以得到棒的最大速度，因此(3)中同学的解法正确．mgs sin 30°－W 安＝12mv 2m所以v m ＝2gs sin 30°－2W 安m＝2×10×1.15×12－2×0.40.2m/s ≈2.74 m/s.。
广东省2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第7点 Word版含答案
第7点 电磁感应中的电路问题1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就是电源．如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等．这种电源将其他形式能转化为电能．判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用“相当于电源”的部分根据右手定则或楞次定律判定的．实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势，而内电路则相反．2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．在闭合电路中，“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于感应电动势．3．解决电磁感应中的电路问题三步曲：(1)确定电源．切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，利用E ＝n 或E ＝BLv 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定ΔΦΔt 律判断感应电流方向．(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．(3)利用电路规律求解．主要应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解．对点例题 半径为a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B ＝0.2T ，磁场方向垂直纸面向里，半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a ＝0.4m ，b ＝0.6m ，金属环上分别接有灯L 1、L 2，两灯的电阻均为R ＝2Ω，一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．图1(1)若棒以v ＝5m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO ′的瞬时(如图1所示)MN 中的电动势和流过灯L 1的电流．(2)撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环O L 2O ′以OO ′为轴向上翻转90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为＝T/s ，求L 1的功率．ΔB Δt 4π答案 (1)0.8V 0.4A (2)1.28×10－2W解题指导 审题时注意分析：棒滑过圆环直径OO ′的瞬时，导体棒的有效长度是多大？感应电动势如何计算？电路结构是怎样的？将右面的半圆环翻转90°后，产生感应电动势的有效面积是多大？感应电动势如何计算？电路结构是怎样的？(1)棒滑过圆环直径OO ′的瞬时，MN 中的电动势E 1＝2Bav ＝0.8V等效电路如图甲所示，流过灯L 1的电流I 1＝＝0.4AE 1R (2)撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环O L 2O ′以OO ′为轴向上翻转90°，半圆环O L 1O ′中产生感应电动势，相当于电源，灯L 2为外电路，等效电路如图乙所示，感应电动势E 2＝＝·＝0.32VΔΦΔt πa 22ΔBΔt L 1的功率P 1＝()2＝1.28×10－2W.E 221R做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r ＝5.0cm ，线圈导线的截面积A ＝0.80cm 2，电阻率ρ＝1.5Ω·m.如图2所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)图2(1)该圈肌肉组织的电阻R ；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E ；(3)0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q .答案 (1)6×103Ω (2)4×10－2V (3)8×10－8J解析 (1)由电阻定律R ＝ρ，代入数据解得2πr A R ≈6×103Ω(2)感应电动势E ＝πr 2，代入数据解得E ≈4×10－2VΔBΔt (3)由焦耳定律得Q ＝Δt ，代入数据解得Q ＝8×10－8J.E 2R。
广东省2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第12点 Word版含答案
第12点交变电流“四值”再认识近几年的高考在考查“交变电流”一章中的有关内容时，主要考查了交变电流的四值，即最大值、有效值、平均值、瞬时值，它们的物理意义不同，计算方法也不同，但又相互联系，有确定的数量关系．很多同学在理解应用上容易造成混乱，下面谈谈这四个值的理解与应用．1．瞬时值(1)反映的是不同时刻交流电的大小和方向，正弦交变电流瞬时值表达式为：e＝E m sinωt，i＝I m sinωt.应当注意必须从中性面开始计时．(2)生活中用的市电电压为220V，其最大值为2202V＝311V(有时写为310V)，频率为50Hz，所以其电压瞬时值表达式为u＝311sin (314t) V.2．峰值(最大值)和有效值(1)最大值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压的变化幅度．①线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，电动势的最大值E m＝nBSω.②最大值在实际中有一定的指导意义，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许加的电压的最大值．(2)有效值：根据电流的热效应来规定．让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交变电流的有效值．(3)正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系：I＝I m2，U＝U m2.注意任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．3．最大值、有效值和平均值的应用(1)求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算．(2)求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q＝IΔt＝ERΔt＝nΔΦR.(3)在计算电容器的耐压值时，则要用交流电的最大值．对点例题在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n＝100匝，边长为20cm，电阻为10Ω，转动频率f＝50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T．求：(1)外力驱动线圈转动的功率；(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小； (3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量． 答案 (1)1.97×104W (2)314V 31.4A (3)0.027C解题指导 (1)线圈中感应电动势的最大值E m ＝nBS ω＝nBS ·2πf ＝100×0.5×(0.2)2×2×3.14×50V ＝628V感应电动势的有效值为U ＝E m2＝3142V.外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，P 外＝U 2R ＝(3142)210W ≈1.97×104W.(2)线圈转至与中性面成30°角时，感应电动势的瞬时值e ＝E m sin30°＝314V ，交变电流的瞬时值i ＝e R ＝31410A ＝31.4A.(3)在线圈从中性面转至与中性面成30°角的过程中，线圈中的平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt，平均感应电流I ＝ER＝nΔΦR ·Δt ，通过线圈横截面的电荷量为q ，则q ＝I Δt ＝n ΔΦR＝n B ΔS R ＝nBl 2(1－cos30°)R代入数据解得q ≈0.027C1.如图1所示，交流发电机线圈的面积为0.05m 2，共100匝．该线圈在磁感应强度为1πT 的匀强磁场中，以10πrad/s 的角速度匀速转动，电阻R 1和R 2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则 ( )图1A ．线圈中的电动势为e ＝50sin (10πt ) VB ．电流表的示数为2AC ．电压表的示数为502VD ．R 1上消耗的电功率为50W答案 B2．如图2所示，矩形线圈abcd 与可变电容器C 、理想电流表组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s.线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝0.2m 、ad ＝0.4m ，电阻不计．磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小B ＝216πT ．电容器放电时间不计．下列说法正确的是( )图2A ．该线圈产生的交流电动势峰值为50VB ．该线圈产生的交流电动势有效值为252VC ．电容器的耐压值至少为50VD ．电容器的电容C 变大时，电流表的示数变小 答案 B解析 峰值E m ＝NBS ω＝100×216π×0.2×0.4×100πV ＝502V ，故A 错．因为在一个周期内，线圈只在半个周期内产生感应电动势，设有效值为E ，则有：E 2R T ＝E 2m2R ×T 2，解得：E ＝252V ，故B 正确．电容器的耐压值至少为502V ，故C 错．C 变大时容抗减小，电流表的示数应变大，故D 错．。
2017-2018高中物理选修3-2全一册模块要点回眸(16份) 粤教版2(优秀免费下载资料)
第点交变电流“四值”再认识近几年的高考在考查“交变电流”一章中的有关内容时，主要考查了交变电流的四值，即最大值、有效值、平均值、瞬时值，它们的物理意义不同，计算方法也不同，但又相互联系，有确定的数量关系．很多同学在理解应用上容易造成混乱，下面谈谈这四个值的理解与应用．．瞬时值()反映的是不同时刻交流电的大小和方向，正弦交变电流瞬时值表达式为：＝ω，＝ω.应当注意必须从中性面开始计时．()生活中用的市电电压为，其最大值为＝(有时写为)，频率为，所以其电压瞬时值表达式为＝ () .．峰值(最大值)和有效值()最大值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压的变化幅度．①线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，电动势的最大值＝ω.②最大值在实际中有一定的指导意义，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许加的电压的最大值．()有效值：根据电流的热效应来规定．让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流、电压叫做这个交变电流的有效值．()正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系：＝，＝.注意任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．．最大值、有效值和平均值的应用()求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算．()求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，＝Δ＝Δ＝.()在计算电容器的耐压值时，则要用交流电的最大值．对点例题在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为＝匝，边长为20cm，电阻为Ω，转动频率＝，磁场的磁感应强度为．求：()外力驱动线圈转动的功率；()转至线圈平面与中性面的夹角为°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小；()线圈由中性面转至与中性面成°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量．答案()×()31.4A()0.027C解题指导()线圈中感应电动势的最大值＝ω＝·π＝××()×××＝感应电动势的有效值为＝＝.外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，外＝＝≈×.()线圈转至与中性面成°角时，感应电动势的瞬时值＝°＝，交变电流的瞬时值＝＝＝31.4A.()在线圈从中性面转至与中性面成°角的过程中，线圈中的平均感应电动势＝，平均感应电流＝＝，通过线圈横截面的电荷量为，则＝Δ＝＝＝代入数据解得≈0.027C.如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共匝．该线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以π的角速度匀速转动，电阻和的阻值均为Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则 ()图．线圈中的电动势为＝ (π)．电流表的示数为．电压表的示数为．上消耗的电功率为答案．如图所示，矩形线圈与可变电容器、理想电流表组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的边匀速转动，转动的角速度ω＝π.线圈的匝数＝，边长＝0.2m、＝0.4m，电阻不计．磁场只分布在边的左侧，磁感应强度大小＝．电容器放电时间不计．下列说法正确的是()图．该线圈产生的交流电动势峰值为．该线圈产生的交流电动势有效值为．电容器的耐压值至少为．电容器的电容变大时，电流表的示数变小答案解析峰值＝ω＝××××π＝，故错．因为在一个周期内，线圈只在半个周期内产生感应电动势，设有效值为，则有：＝×，解得：＝，故正确．电容器的耐压值至少为，故错．变大时容抗减小，电流表的示数应变大，故错．。
广东省2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第13点 Word版含答案
第13点 把握“等效”紧扣“三同”求交流电的有效值有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求解，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式．1．求交变电流有效值的方法(1)利用I ＝、U ＝、E ＝计算，只适用于正(余)弦式交流电．I m 2U m 2E m2(2)非正弦式交流电有效值的求解应根据电流的热效应进行计算，其中，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同时间、相同热量的“三同”原则下求解．2．应用有效值要注意以下几点(1)各种使用交流电的用电器上所标的额定电压、额定电流均指有效值．(2)交流电压表和交流电流表所测的数值为交流电压和电流的有效值．(3)在进行电功、电热、电功率的计算时，所代入的交流电压和电流的数值为有效值．(4)凡没有特别说明的，指的都是有效值．通常所说的照明电路电压是220V 就是指的电压的有效值．对点例题 如图1所示是一交变电压随时间变化的图象，求此交变电压的有效值．图1答案 V5102解题指导 设非正弦交变电压的有效值为U ′，直流电的电压为U ，让非正弦交变电压和直流电压分别加在同一电阻(设阻值为R )的两端，在一个周期(T ＝0.4s)内，非正弦交变电压产生的热量：Q ′＝t 1＋t 2＋t 3＋t 4U 21R U 2R U 23R U 24R ＝×0.1＋×0.1＋×0.1＋×0.1＝102R 52R 52R 102R 25R 在这一个周期内，直流电压产生的热量Q ＝T ＝U 2R 0.4U 2R由Q ＝Q ′，得＝，0.4U 2R25R 所以U ＝V ，U ′＝U ＝V.510251021.如图2表示一交变电流随时间变化的图象．其中，从t ＝0开始的每个时间内的图象均T2为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值是多少？图2答案 A5解析 此题所给交变电流虽然正负半周的最大值不同，但在任意一个周期内，前半周期和后半周期的有效值是可以求的，分别为I 1＝A ，I 2＝A2242设所求交变电流的有效值为I ，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等，由焦耳定律得I 2RT ＝I R ＋I R ，即I 2＝2×21T22T2(22)＋2×，解得I ＝ A.12(42)1252．如图3甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了调节亮度．给该台灯接220V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ( )图3A ．220VB ．110VC ．110VD ．55V22答案 B解析 设该电压的有效值为U ，根据有效值定义有·＝T ，解得U ＝110 V ，则B 项正确．(2202)2RT 2U 2R。
2018-2019版物理选修3-2粤教版全程导学笔记课件：第一章 电磁感应 微型专题1 精品
图9
D.磁铁的机械能增加，下落加速度a>g
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答案
4.(多选)如图10所示，闭合圆形金属环竖直固定，光滑水平导轨穿过圆环， 条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线穿过圆环圆心，与环面垂直， 则磁铁在穿过圆环的整个过程中，下列说法正确的是
图10 A.磁铁靠近圆环的过程中，做加速运动
√B.磁铁靠近圆环的过程中，做减速运动
中所受的安培力 线时速度方向、化产生感应电流 方向、电流方向、 磁场方向、感 时原磁场方向、 磁场方向三者方 应电流方向三 感应电流磁场方
方向关系 向关系
者方向关系 向关系
综合运用这几个规律的关键是分清各个规律的适用场合，不能混淆.
例5 (多选)如图5所示装置中，cd杆光滑且原来静止.当ab杆做如下哪些 运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)
C.磁铁远离圆环的过程中，做加速运动
√D.磁铁远离圆环的过程中，做减速运动
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答案
5.(多选)如图11所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动， 则PQ所做的运动可能是
A.向右加速运动
√C.向右减速运动
图11
√ B.向左加速运动
√B.铝环有收缩趋势，对桌面压力增大
C.铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势，对桌面压力增大
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图8
解析 答案
3.在图9中，磁铁沿圆环轴线自由落下的过程中
(重力加速度为g)
A.磁铁的机械能减少，下落加速度a＝g
B.磁铁的机械能守恒，下落加速度a＝g
√C.磁铁的机械能减少，下落加速度a<g
2018-2019学年高中物理选修3-2粤教版：模块综合检测(一)
2018-2019学年高中物理选修3-2粤教版：模块综合检测(一)一、单选题1. 成功属于坚持不懈的有心人，电磁感应现象的发现充分说明了这一点，有一位物理学家在科学发现的道路上经过了多次的失败，寻找了10年之久终于在1831年8月29日发现了电磁感应现象．这位物理学家是（）A．奥斯特B．麦克斯韦C．法拉第D．楞次2. 电子秤使用的是( )A．超声波传感器B．温度传感器C．压力传感器D．红外线传感器3.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是A．交变电流的频率为0.02HzB ．交变电流的瞬时表达式为C．在t=0.01s时，交流发电机线圈位于中性面D．在t=0.015s时，电流改变方向4. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪)亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等5. 如图5所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时A．R1两端的电压增大B．电流表的示数变小C．小灯泡的亮度变亮D．小灯泡的亮度变暗6. 如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )A．一起向左运动B．一起向右运动二、多选题C ．ab 和cd 相向运动，相互靠近D ．ab 和cd 相背运动，相互远离7. 如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是A ．闭合瞬间，先亮B ．闭合瞬间，、同时亮C ．断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭D ．断开瞬间，逐渐熄灭8. 如图a ，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同，闭合电键K 后，正确的是()图a 图bA ．电流表示数变小B ．电压表示数增大C ．变压器的输入功率增大D ．如b 图所示的交流电每秒钟方向改变50次9. 一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V 的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则()C ．人有触电感觉是在开关断开瞬间B ．该实验的原理是1.5 V 的电压让人感到触电A ．该实验的原理是镇流器的自感现象三、解答题D ．有触电的感觉是在开关闭合的瞬间10.如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明A ．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B ．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C ．半导体材料温度升高时，导电性能变差D ．半导体材料温度升高时，导电性能变好11. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd ．现将导体框先后朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框在上述两过程中，下列说法正确的是（）A ．导体框中产生的感应电流方向相同B ．通过导体框截面的电量相同C ．导体框中产生的焦耳热相同D ．导体框cd 边两端电势差大小相同12. 如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一矩形线框abcd ，线框的匝数为N ，电阻为R ，ab ＝cd ＝L 1，ad ＝bc ＝L 2.线框绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω做匀速转动．求：(1)线框中感应电动势的最大值；(2)线框中感应电流的有效值．13. 小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T．质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24 m．一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力F A的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.14. 如图(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B t的大小随时间t变化的规律如图(b)所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t＝t x时刻(t x未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g.求：图(a) 图(b)(1)通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向；(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时，cd棒消耗的电功率；(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离；(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量．。
粤教版高中物理目录全
粤教版高中物理目录必修1第一章运动的描述第一节认识运动第二节时间位移第三节记录物体的运动信息第四节物体运动的速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动第二节自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运第四节匀变速直线运动与汽车行驶第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系第二节研究摩擦力第三节力的等效和替换第四节力的合成与分解第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律第二节影响加速度的因素第三节探究物体运动与受力的关系第四节牛顿第二定律第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重第七节力学单位必修2第一章抛体运动第01节什么是抛体运动第02节运动的合成与分解第03节竖直方向的抛体运动第04节平抛物体的运动第05节斜抛物体的运动第二章圆周运动第01节匀速圆周运动第02节向心力第03节离心现象及其应用第三章万有引力定律及其应用第01节万有引力定律第02节万有引力定律的应用第03节飞向太空第四章机械能和能源第01节功第02节动能势能第03节探究外力做功与物体动能变第04节机械能守恒定律第05节验证机械能守恒定律第06节能量能量转化与守恒定律第07节功率第08节能源的开发与利用第五章经典力学与物理学的革命第01节经典力学的成就与局限性第02节经典时空观与相对论时空观第03节量子化现象第04节物理学—人类文明进步的阶选修3-1第一章电场第01节认识电场第02节探究静电力第03节电场强度第04节电势和电势差第05节电场强度与电势差的关系第06节示波器的奥秘第07节了解电容器第08节静电与新技术第二章电路第01节探究决定导线电阻的因素第02节对电阻的进一步研究第03节研究闭合电路第04节认识多表电表第05节电功率第06节走进门电路第07节了解集成电路第三章磁场第01节我们周围的磁现象第02节认识磁场第03节探究安培力第04节安培力的应用第05节研究洛仑兹力第06节洛仑兹力与现代技术选修3-2第一章电磁感应第01节电磁感应现象第02节研究产生感应电流的条件第03节探究感应电流的方向第04节法拉弟电磁感应定律第05节法拉第电磁感应定律应用（1）第06节法拉第电磁感应定律应用（2）第07节自感现象及其应用第08节涡流现象及其应用第二章交变电流第01节认识变交电流第02节交变电流的描述第03节表征交变电流的物理量第04节电感器对交变电流的作用第05节电容器对交变电流的作用第06节变压器第07节远距离输电第三章传感器第01节认识传感器第02节探究传感器的原理第03节传感器的应用第04节用传感器制作自控装置第05节用传感器测磁感应强度选修3-3第一章分子动理论第01节物体是由大量分子组成的第02节测量分子的大小第03节分子的热运动第04节分子间的相互作用力第05节物体的内能第06节气体分子运动的统计规律第二章固体、液体和气体第01节晶体的宏观特征第02节晶体的微观结构第03节固体新材料第04节液体的性质液晶第05节液体的表面张力第06节气体状态量第07节气体实验定律(Ⅰ)第08节气体实验定律(Ⅱ)第09节饱和蒸汽空气的湿度第三章热力学基础第01节内能功热量第02节热力学第一定律第03节能量守恒定律第04节热力学第二定律第05节能源与可持续发展第06节研究性学习能源的开发利用选修3-4第一章机械振动第01节初识简谐运动第02节简谐运动的力和能量特征第03节简谐运动的公式描述第04节探究单摆的振动周期第05节用单摆测定重力加速度第06节受迫振动共振第二章机械波第01节机械波的产生和传播第02节机械波的图象描述第03节惠更斯原理及其应用第04节波的干涉与衍射第05节多普勒效应第三章电磁振荡与电磁波第01节电磁振荡第02节电磁场与电磁波第03节电磁波的发射、传播和接收第04节电磁波谱第05节电磁波的应用第四章光第01节光的折射定律第02节测定介质的折射率第03节认识光的全反射现象第04节光的干涉第05节用双缝干涉实验测定光的波.第06节光的衍射和偏振第07节激光第五章相对论第01节狭义相对论的基本原理第02节时空相对性第03节质能方程与相对论速度合成.第04节广义相对论第05节宇宙学简介选修3-5第一章碰撞与动量守恒第01节物体的碰撞第02节动量动量守恒定律第03节动量守恒定律在碰撞中的应用第04节反冲运动第05节自然界中的守恒定律第二章波粒二象性第01节光电效应第02节光子第03节康普顿效应及其解释第04节光的波粒二象性第05节德布罗意波第三章原子结构之谜第01节敲开原子的大门第02节原子的结构第03节氢原子光谱第04节原子的能级结构第四章原子核第01节走进原子核第02节核衰变与核反应方程第03节放射性同位素第04节核力与结合能第05节裂变和聚变第06节核能利用第07节小粒子与大宇宙。
2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第9点 Word版含答案
第9点电磁感应中的动力学问题电磁感应和力学问题的综合，其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力，因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系，这类问题中的导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程，再趋于一个稳定状态，故解这类问题时正确的进行动态分析，确定最终状态是解题的关键．1．受力情况、运动情况的动态分析及思考路线导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，直至最终达到稳定状态，此时加速度为零，而导体通过加速达到最大速度做匀速直线运动或通过减速达到稳定速度做匀速直线运动．2．解决此类问题的基本思路解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”．(1)“源”的分析——分析出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r；(2)“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，以便求解安培力；(3)“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；(4)“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型．3．两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止状态或匀速直线运动状态．处理方法：根据平衡条件(合外力等于零)，列式分析．(2)导体处于非平衡态——加速度不为零．处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析．4．电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析寻找过程中的临界状态，如由速度、加速度求最大值或最小值的条件．(2)基本思路注意 当导体切割磁感线运动存在临界条件时： (1)若导体初速度等于临界速度，导体匀速切割磁感线； (2)若导体初速度大于临界速度，导体先减速，后匀速运动； (3)若导体初速度小于临界速度，导体先加速，后匀速运动．对点例题 如图1甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m ，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B .金属导轨的上端与开关S 、阻值为R 1的定值电阻和电阻箱R 2相连，不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g .现在闭合开关S ，将金属棒由静止释放．图1(1)判断金属棒ab 中电流的方向；(2)若电阻箱R 2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h 时，速度为v ，求此过程中定值电阻R 1上产生的焦耳热Q ；(3)当B ＝0.40T 、L ＝0.50m 、α＝37°时，金属棒能达到的最大速度v m 随电阻箱R 2阻值的变化关系如图乙所示，取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求R 1的大小和金属棒的质量m .答案 (1)b 到a (2)mgh －12mv 2(3)2.0Ω 0.1kg解题指导 (1)由右手定则可知，金属棒ab 中的电流方向为b 到a .(2)由能量守恒定律可知，金属棒减少的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热mgh ＝12mv 2＋Q解得：Q ＝mgh －12mv 2(3)设最大速度为v m 时，切割磁感线产生的感应电动势E ＝BLv m 由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R 1＋R 2从b 端向a 端看，金属棒受力如图所示金属棒达到最大速度时满足mg sin α－BIL ＝0由以上三式得最大速度：v m ＝mg sin αB 2L 2R 2＋mg sin αB 2L2R 1题图乙斜率k ＝60－302.0m/(s·Ω)＝15 m/(s·Ω)，纵截距b ＝30m/s则：mg sin αB 2L 2R 1＝b mg sin αB 2L 2＝k 解得：R 1＝2.0Ωm ＝0.1kg.1.(多选)如图2所示，电阻阻值为R ，其他电阻均可忽略，ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m ，棒的两端分别与ab 、cd 保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef 从静止下滑一段时间后闭合开关S ，则S 闭合后 ( )图2A．导体棒ef的加速度可能大于gB．导体棒ef的加速度一定小于gC．导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D．导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒答案AD2.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图3所示，则 ( )图3A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动答案 C3．如图4甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场垂直水平面向里，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示(重力加速度g取10m/s2)．问：图4(1)金属杆在做匀速运动之前做什么运动？(2)若m＝0.5kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，则磁感应强度B为多大？(3)由v－F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？答案(1)见解析(2)1T (3)见解析解析(1)变速运动(或变加速运动或加速度减小的加速运动或加速运动)．(2)感应电动势：E ＝BLv感应电流：I ＝E R ，安培力：F 安＝BIL ＝B 2L 2vR由题图乙中图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力的作用，匀速运动时合力为零．故F ＝B 2L 2v R ＋f ，v ＝R (F －f )B 2L 2＝R B 2L 2F －R fB 2L2由题图乙中图线可知直线的斜率为k ＝2，得B ＝1T. (3)由图线的截距可以求得金属杆受到的阻力f ，f ＝2 N ．。
2017-2018学年粤教版物理选修3-2第一章章末复习课含答案
章末复习课【知识体系】①磁通量②磁通量的变化率③n ΔΦΔt④E＝BLv⑤错误!BL2ω⑥电流主题1 楞次定律的理解及其推广1．楞次定律的理解．楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题，它涉及两个磁场，感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系．2．对“阻碍”意义的理解．（1）阻碍原磁场的变化．“阻碍"不是阻止,而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转．（2)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强,也不会产生感应电流．（3）阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其他形式的能量转化为电能,因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．3．楞次定律的推广．楞次定律可推广为感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因．因此也常用以下结论作迅速判断：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)．(2）阻碍导体的相对运动(来拒去留)．(3)使线圈的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)．【典例1】如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通的一瞬间，两铜环的运动情况是（）A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引,但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断解析：当开关S接通的一瞬间,螺线管的磁场增强，故穿过两边线圈的磁通量均增加,根据楞次定律，在线圈中产生的感应电流阻碍磁通量的增加,故线圈会远离螺线管运动,故两铜环的运动情况是同时向两侧推开，选项A正确．答案:A针对训练1．(2016·上海卷）(多选)如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（）图(a）图（b）A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C．在t2～t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D．在t3~t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流解析：在t1~t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大,由楞次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故有收缩的趋势,故A正确；在t2～t3时间内，穿过圆环的磁通量向上均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知，L中磁通量不变，则L中没有感应电流，因此没有变化的趋势，故B、C错误；在t3～t4时间内，向下的磁通量减小，根据楞次定律，在线圈中的电流方向c到b，根据右手螺旋定则，穿过圆环L的磁通量向内减小，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,故D正确．答案：AD主题2 电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合,则产生感应电流,感应电流引起热效应，所以电磁感应问题常常与电路知识综合考查．1．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法．(1）明确哪部分导体或电路产生感应电动势,该导体或电路就是电源,其他部分是外电路．（2)用法拉第电磁感应定律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．(3）画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．（4）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点、电功、电功率等公式求解．2．问题示例．图甲图乙（1）图甲中若磁场增强,可判断感应电流方向为逆时针,则ΦB〉ΦA；若线圈内阻为r，则U BA＝错误!·错误!.（2)图乙中，据右手定则判定电流流经AB的方向为B→A，则可判定ΦA〉ΦB，若导体棒的电阻为r，则U AB＝错误!·R.【典例2】（多选)半径为a的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。
2017-2018学年同步备课套餐之物理粤教版选修3-2讲义：第1章电磁感应章末总结
章末总结一、楞次定律的理解与应用1．感觉电流的磁场总要阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化．感觉电流的磁场方向不必定与原磁场方向相反，只有在磁通量增添时二者才相反，而在磁通量减少时二者是同向的．2．“阻挡”其实不是“阻挡”，而是“延缓”，回路中的磁通量变化的趋向不变，只可是变化得慢了．3．“阻挡”的表现：增反减同、来拒去留等．例 1圆形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在合，螺线管与电源和滑动变阻器连结成如图动，以下表述正确的选项是()a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重1 所示的电路．若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑图 1A ．线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感觉电流B ．穿过线圈 a 的磁通量变小C．线圈 a 有扩充的趋向D．线圈 a 对水平桌面的压力 F N将增大答案 D分析经过螺线管 b 的电流如下图，依据安培定章判断出螺线管 b 所产生的磁场方向在线圈 a 中竖直向下，滑片 P 向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感觉强度增大，依据楞次定律可知， a 线圈中所产生的感觉电流的磁场方向竖直向上，再由安培定章可得线圈 a 中的电流方向为俯视逆时针方向， A 错误；因为螺线管 b 中的电流增大，所产生的磁感觉强度增大，线圈 a 中的磁通量应变大， B 错误；依据楞次定律可知，线圈 a 有减小的趋向，线圈 a 对水平桌面的压力将增大， C 错误， D 正确．二、电磁感觉中的图象问题对图象的剖析，应做到：(1)明确图象所描绘的物理意义；(2)明确各样物理量正、负号的含义；(3)明确斜率的含义；(4)明确图象和电磁感觉过程之间的对应关系．例 2如图2所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线双侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感觉强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD 位于纸面内且对角线AC 与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC 长均为 d，现使线框沿AC 方向匀速穿过磁场，以逆时针方向为感觉电流的正方向，则从 C 点进入磁场到 A 点走开磁场的过程中，线框中电流i 随时间 t 的变化关系可能是 ()图 2答案 D分析导线框 ABCD 在进入左侧磁场时，由楞次定律和安培定章能够判断出感觉电流的方向应为正方向，选项B、C 不行能；当导线框ABCD 一部分在左磁场区，另一部分在右磁场区时，回路中的最大电流要加倍，方向与刚进入时的方向相反，选项 D 可能，选项 A 不行能．电磁感觉中图象类选择题的两个常看法法(1)清除法：定性地剖析电磁感觉过程中物理量的变化趋向(增大仍是减小 )、变化快慢 (平均变化仍是非平均变化)，特别是物理量的正负，清除错误的选项．(2)函数法：依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，而后由函数关系对图象作出剖析和判断，这未必是最简捷的方法，但倒是最有效的方法．三、电磁感觉中的电路问题求解电磁感觉中电路问题的重点是分清楚内电路和外电路．“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其他部分的电阻则是外电阻．例 3 如图 3 所示，面积为 0.2 m2的已知磁感觉强度随时间变化的规律为100 匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，B＝(2 ＋0.2t)T ，定值电阻R1＝6 Ω，线圈电阻R2＝ 4 Ω，求：图 3(1)磁通量的变化率和回路中的感觉电动势；(2)a、 b 两点间电压U ab；(3)2 s 内经过 R1的电荷量q.答案(1)0.04 Wb/s 4 V (2)2.4 V (3)0.8 C分析(1) 由 B＝ (2＋ 0.2t)T 可知B＝0.2 T/s.tΔΦ B磁通量变化率为t ＝t S＝ 0.04 Wb/s.由法拉第电磁感觉定律可知回路中的感觉电动势为ΔΦE＝n t ＝ 100× 0.04 V ＝ 4 V.(2)等效电路如下图．a、 b 两点间电压U ab等于定值电阻R1两头的电压，则U ab＝ER1＝ 2.4 V. R1＋ R2(3)2 s 内的磁感觉强度变化量为B＝Bt·t＝ 0.2× 2 T＝ 0.4 T经过 R1的电荷量为ΔΦn t ΔΦ B q＝ I ·Δt＝·Δt＝ n ＝ n·SR总R总R 总0.4＝100× 0.2×10 C＝ 0.8 C.路端电压、电动势和某导体两头的电压三者的关系：(1)某段导体作为外电路时，它两头的电压就是电流与其电阻的乘积．(2)某段导体作为电源时，它两头的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势．(3)某段导体作为电源且电路断路时，导体两头的电压等于电源电动势．四、电磁感觉中的力电综合问题此类问题波及电路知识、动力学知识和能量看法，综合性很强，解决此类问题要着重以下三点：1．电路剖析(1)找“电源”：确立出由电磁感觉所产生的电源，求出电源的电动势 E 和内阻 r.(2)电路构造剖析弄清串、并联关系，求出有关部分的电流大小，为求安培力做好铺垫．2．力和运动剖析(1)受力剖析：剖析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力状况，特别注意安培力的方向．(2)运动剖析：依据力与运动的关系，确立出运动模型，依据模型特色，找到解决门路．3．功和能量剖析(1)做功剖析，找全力所做的功，弄清功的正、负．(2)能量转变剖析，弄清哪些能量增添，哪些能量减少，依据功能关系、能量守恒定律列方程求解．例4 如图 4 所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝ 30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝ 0.4 m，导轨所在空间被分红地区Ⅰ和Ⅱ，两地区的界限与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感觉强度大小均为B＝ 0.5 T ．在地区Ⅰ中，将质量m1＝ 0.1 kg、电阻R1＝0． 1 Ω 的金属条ab 放在导轨上，ab 恰好不下滑．而后，在地区Ⅱ中将质量m2＝ 0.4 kg ，电阻 R2＝0.1 Ω的圆滑导体棒cd 置于导轨上，由静止开始下滑．cd 在滑动过程中一直处于地区Ⅱ的磁场中，ab、 cd 一直与导轨垂直且两头与导轨保持优秀接触，取g＝10 m/s2，问：图 4(1)cd 下滑的过程中， ab 中的电流方向；(2)ab 刚要向上滑动时，cd 的速度 v 多大；(3)从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中，cd 滑动的距离 x＝ 3.8 m，此过程中 ab 上产生的热量 Q 是多少．答案(1) 由 a 流向 b (2)5 m/s (3)1.3 J分析(1) 由右手定章可判断出cd 中的电流方向为由 d 到 c，则 ab 中电流方向为由 a 流向 b.(2)开始搁置时 ab 恰好不下滑， ab 所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为 f max，有 f max＝ m1gsin θ①设 ab 刚要上滑时， cd 棒的感觉电动势为 E，由法拉第电磁感觉定律有E＝BL v ②设电路中的感觉电流为I，由闭合电路欧姆定律有I＝E③1＋R2R设 ab 所受安培力为 F 安，有 F 安＝BIL ④此时 ab 遇到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由均衡条件有 F 安＝m1 max ⑤gsin θ＋ f联立①②③④⑤式，代入数据解得 v＝ 5 m/s.(3)设 cd 棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q 总，由能量守恒定律有m2gxsin θ＝ Q 总＋12 m2v 2又 Q＝R1Q 总R1＋R2解得 Q＝ 1.3 J.。
2017-2018高中物理粤教版选修3-2学案：第三章 传感器
第三章 传感器章末总结⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成敏感元件⎩⎪⎨⎪⎧ 热敏电阻——温度传感器光敏电阻——光电传感器应用⎩⎪⎨⎪⎧ 生活中的传感器农业生产中的传感器工业生产中的传感器飞向太空的传感器用传感器制作自控装置——利用光敏电阻、热敏电阻等一、常见敏感元件的特点及应用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．热敏电阻热敏电阻有正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻两种，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．例1 如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图．其中R 2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器．当传感器R 2所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是 ()图1A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变大D．I变小，U变小答案 D解析R2所在处出现火情时，温度升高，则R2的阻值减小．R2↓→R总↓→I干↑→U1↑→U3↓→I↓，故显示器的电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小，故选项D正确．针对训练如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压减小③当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大④当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大图2A．①③B．①④C．②③D．②④答案 C解析R1是光敏电阻，有光照射时，阻值变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故①错误，②正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故③正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故④错误．故应选C.二、传感器的应用1．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应信息，并转化为电学量．(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转化的电学信息传给执行机构．(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．2．处理与传感器有关的电路设计问题时，可将整个电路分解为：(1)传感器所在的信息采集部分；(2)转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)；(3)执行电路．例2 如图3所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水的水位到达金属块B时，出现的情况是 ( )图3A．L1灯亮B．L2灯亮C．L1、L2两灯同时亮D．L1、L2两灯都不亮答案 B解析由电路结构可以看出，当杯中的水的水位到达B时，左侧电路被接通，这样螺线管就产生磁场，相当于一个磁铁，对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用，使之向下移动，这样L2电路被接通，故B正确．例3 如图4甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定．电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡发光亮度逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性用图丙中给定的器材设计一个自动光控电路．图4答案见解析解析由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，通过光敏电阻的电流增大．根据题意设计的自动光控电路如图所示．控制过程是：当有光照射时，电路中电流增大，经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开，当无光照射时，电路中电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制电路接通，灯开始工作．。
2017-2018高三物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第10点 Word版含答案
第10点 电磁感应现象中的能量问题产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程．在电磁感应现象中，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法．1．过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．(3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．2．解决此类问题的步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向．(2)画出等效电路图，写出回路中电阻消耗的电功率的表达式．(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程，联立求解．说明：在利用能量守恒定律解决电磁感应中的能量问题时，参与转化的能量的种类一定要考虑周全．哪些能量增加，哪些能量减少，要考虑准确，最后根据所满足的规律列方程分析求解．3．焦耳热Q的两种求解方法Q的两种求法Error!对点例题1 (多选)如图1所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用．金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是 ( )图1A．作用在金属棒上各力的合力做功为零B ．重力做的功等于系统产生的电能C ．金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热D ．金属棒克服恒力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热答案 AC解题指导 根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A 对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F 所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热，所以B 、D 错，C 对．对点例题2 如图2甲所示，足够长的光滑平行导轨MN 、PQ 倾斜放置，两导轨间距离为L ＝1.0m ，导轨平面与水平面间的夹角为θ＝30°，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M 、P 两端连接阻值为R ＝3.0Ω的电阻，金属棒ab 垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab 的质量m ＝0.20kg ，电阻r ＝0.50Ω，重物的质量M ＝0.60kg ，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示，不计导轨电阻，g ＝10m/s 2.求：图2(1)磁感应强度B 的大小；(2)在0.6s 内通过电阻R 的电量；(3)在0.6s 内电阻R 产生的热量．答案 (1)T (2)C (3)1.8J5255解题指导 (1)由图乙得ab 棒匀速运动的速度v ＝＝3.5m/sΔsΔt 感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER ＋r棒所受安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR ＋r棒ab 匀速时，棒受力平衡，＋mg sin30°＝Mg B 2L 2vR ＋r 解得B ＝T.5(2)由图乙得，在0.6s 内ab 棒上滑的距离s ＝1.40m ，通过电阻R 的电量q ＝＝ C.BLs R ＋r 255(3)设0.6s 内整个回路产生的热量为Q ，由能量守恒定律得Mgs ＝mgs sin θ＋Q ＋(M ＋m )v 2，12解得：Q ＝2.1J电阻R 产生的热量Q R ＝Q ＝1.8J.R R ＋r1.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图3所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则 ( )图3A ．金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变B ．金属棒最后将静止，静止时弹簧伸长量为mgkC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2vRD ．金属棒最后将静止，电阻R 上产生的总热量为mg ·mgk答案 BC2．如图4所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s ＝1.15m ，两导轨间距L ＝0.75m ，导轨倾角为30°，导轨上端ab 接一阻值R ＝1.5Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r ＝0.5Ω、质量m ＝0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q r ＝0.1J ．(取g ＝10m/s 2)求：图4(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功W 安；(2)金属棒下滑速度v ＝2m/s 时的加速度a 的大小；(3)为求金属棒下滑的最大速度v m 的大小，有同学解答如下：由动能定理，W G －W 安＝mv ，…….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出122m 正确的解答．答案 (1)0.4J (2)3.2m/s 2 (3)见解析解析 (1)下滑过程中克服安培力做的功即为电路中产生的总焦耳热，由于R ＝3r ，因此Q R ＝3Q r ＝0.3 J所以W 安＝Q ＝Q R ＋Q r ＝0.4 J(2)金属棒下滑时受重力和安培力F 安＝BIL ＝vB 2L 2R ＋r 由牛顿第二定律得mg sin 30°－v ＝maB 2L 2R ＋r 所以a ＝g sin 30°－vB 2L 2m (R ＋r )＝[10×－] m/s 2＝3.2 m/s 2120.82×0.752×20.2×(1.5＋0.5)(3)此解法正确．金属棒下滑时受重力和安培力作用，满足mg sin 30°－v ＝maB 2L 2R ＋r 上式表明，加速度随速度增大而减小，棒做加速度减小的加速运动．无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大．由动能定理可以得到棒的最大速度，因此(3)中同学的解法正确．mgs sin 30°－W 安＝mv 122m 所以v m ＝＝ m/s≈2.74 m/s.2gs sin 30°－2W 安m 2×10× 1.15×12－2×0.40.2。
2017-2018高中物理(粤教)选修3-2模块要点回眸： 第13点 Word版含答案
第13点 把握“等效”紧扣“三同”求交流电的有效值有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求解，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式． 1．求交变电流有效值的方法 (1)利用I ＝I m2、U ＝U m2、E ＝E m2计算，只适用于正(余)弦式交流电．(2)非正弦式交流电有效值的求解应根据电流的热效应进行计算，其中，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同时间、相同热量的“三同”原则下求解．2．应用有效值要注意以下几点(1)各种使用交流电的用电器上所标的额定电压、额定电流均指有效值． (2)交流电压表和交流电流表所测的数值为交流电压和电流的有效值．(3)在进行电功、电热、电功率的计算时，所代入的交流电压和电流的数值为有效值． (4)凡没有特别说明的，指的都是有效值．通常所说的照明电路电压是220V 就是指的电压的有效值．对点例题 如图1所示是一交变电压随时间变化的图象，求此交变电压的有效值．图1答案5102V 解题指导 设非正弦交变电压的有效值为U ′，直流电的电压为U ，让非正弦交变电压和直流电压分别加在同一电阻(设阻值为R )的两端，在一个周期(T ＝0.4s)内，非正弦交变电压产生的热量：Q ′＝U 21R t 1＋U 22R t 2＋U 23R t 3＋U 24Rt 4＝102R ×0.1＋52R ×0.1＋52R ×0.1＋102R ×0.1＝25R在这一个周期内，直流电压产生的热量Q ＝U 2R T ＝0.4U 2R由Q ＝Q ′，得0.4U 2R ＝25R，所以U ＝5102V ，U ′＝U ＝5102V.1.如图2表示一交变电流随时间变化的图象．其中，从t ＝0开始的每个T2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值是多少？图2答案5A解析 此题所给交变电流虽然正负半周的最大值不同，但在任意一个周期内，前半周期和后半周期的有效值是可以求的，分别为I 1＝22A ，I 2＝42A设所求交变电流的有效值为I ，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等，由焦耳定律得I 2RT ＝I 21R T 2＋I 22R T 2，即I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫222×12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫422×12，解得I ＝5A. 2．如图3甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了调节亮度．给该台灯接220V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ( )图3A ．220VB ．110VC ．1102VD ．552V 答案 B解析 设该电压的有效值为U ，根据有效值定义有(2202)2R ·T 2＝U 2R T ，解得U ＝110 V ，则B 项正确．。
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模块要点回眸——精讲·精析·精练16点
第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”
“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口，直接关系到对楞次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用.而在解决实际问题过程中由于对“磁通量”理解不全面，往往容易出错.下面从三个角度对该知识点进行剖析.
1.磁通量Φ的定义
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，定义式为Φ＝BS.
图1
(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.
如图1所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的，Φ＝BS2. (2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影.
特例：B∥S时，Φ＝0；
B⊥S时，Φ最大(Φ＝BS).
(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.
2.磁通量的方向
磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180°时为负.
说明：磁通量是标量，它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷.
3.磁通量的变化ΔΦ
由公式：Φ＝BS sinθ可得
磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：
(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·S sinθ
(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·B sinθ
(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)
可见磁通量Φ是由B 、S 及它们间的夹角θ共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.
对点例题 如图2所示，一水平放置的矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量改变量的大小是( )
图2
A.
3－1
2BS B.BS C.
3＋1
2
BS D.2BS
答案 C
解题指导 Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进，Φ2、Φ1一正一负，再考虑到有效面积，故此题选C.又如：一面积为S 的矩形线框放在磁感应强度为B 的磁场中，开始磁感应强度B 垂直矩形线框，当其绕某一条边转动180°的过程中，其磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS ，而不是零.
1.下列关于磁通量的说法，正确的是 ( )
A.在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B.磁通量是矢量，其正负表示方向
C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D.线圈匝数越多，则磁通量越大 答案 C
解析 在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A 错；磁通量是标量，B 错.磁通量大小与线圈的匝数无关，D 错. 2.(多选)如图3所示是等腰直角三棱柱，其中abcd 面为正方形，边长为L ，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，下列说法中正确的是 ( )
图3
A.通过abcd 面的磁通量大小为L 2
·B B.通过dcfe 面的磁通量大小为
22
L 2
·B C.通过abfe 面的磁通量大小为零 D.通过bcf 面的磁通量大小为零 答案 BCD
解析 通过abcd 面的磁通量大小为22
L 2
B ，A 错误；dcfe 面是abcd 面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为
22
L 2
B ，B 正确，abfe 面与bcf 面都和磁场平行，所以磁通量都为零，
C 、
D 正确.故选B 、C 、D.
3.如图4所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量，则有( )
图4
A.Φ1>Φ2
B.Φ1<Φ2
C.Φ1＝Φ2
D.无法确定
答案 C
解析 对于大环和小环来说，磁感线的净条数没有变化，所以选C.
4.一磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为S 的矩形线圈abcd 如图5所示放置，平面abcd 与竖直方向成θ角.将abcd 绕ad 轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
图5
A.0
B.－2BS
C.－2BS cosθ
D.－2BS sinθ
答案 C
解析初始时刻，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积S cosθ，其磁通量为BS cosθ.将abcd绕ad轴转180°角时，其磁通量为－BS cosθ.则穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BS cosθ.。