中兴大学物理系孙允武电磁感应一-1.
高考物理连云港电磁学知识点之传感器全集汇编及答案
高考物理连云港电磁学知识点之传感器全集汇编及答案一、选择题1．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度ω转动时，则()A．电路中电流随角速度的增大而增大B．电路中电流随角速度的增大而减小C．弹簧的伸长量为x＝D．输出电压U与ω的函数式为U＝2．如图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（光照增强电阻变小），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之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压A．①③B．①④C．②③D．②④3．如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R G为光敏电阻，R为定值电阻。
闭合开关后，小灯泡L正常发光，当光照增强时，A．小灯泡变暗B．小灯泡变亮C．通过光敏电阻的电流变小D．通过光敏电阻的电流不变4．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则A．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率不变B．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变小D．只调节电阻R，当向右端移动时，带电微粒向下运动5．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态6．某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻．控制开关电路具有下列特性：当A点电势φA＜φ0时，控制开关处于断路状态；当φA≥φ0时，控制开关接通电路，M开始运转．下列说法中正确的是（）A．环境温度升高时，A点电势升高B．可变电阻R 阻值调大时，A点电势降低C．可变电阻R 阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D．若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作7．电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．8．压敏电阻能够把压力这个力学量转换为电阻这个电学量，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，R 为定值电阻，电流表示数随时间变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）A．0~1t时间内，升降机可能匀速运动B．0~1t时间内，升降机一定匀速上升C．1t~2t时间内，升降机可能匀速上升D．1t~2t时间内，升降机一定匀加速上升9．火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1:n2=10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是A．此交变电源的每秒钟电流变化50次B．电压表示数为22 VC．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小10．为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在，如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（）A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变大，U变大D．I变小，U变大11．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变化，这个量为（）A．电介质进入极板的长度B．两极板的间距C．两极板的正对面积D．电介质的种类12．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A．电压表的示数减小B．R2中电流减小C．小灯泡的功率减小D．电路的路端电压增大13．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1．R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（）A．电压表的示数变大 B．小灯泡消耗的功率变大C．通过R2的电流变小 D．电源内阻的功率变小14．环境监测中通常需要监测烟尘浓度。
2021年高中物理选修二第五章《传感器》经典习题(答案解析)(3)
一、选择题1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。
下列说法正确的是（）A．甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C马上离开触点C．在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小D．丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生恒定的电流2．关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量3．下列说法正确的是（）A．穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生B．只要导体相对磁场运动，导体中一定会产生感应电流C．话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器D．热敏电阻能把热量这个热学量转换为电阻这个电学量4．下列关于传感器说法正确的是（）A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．霍尔元件能够把磁学量（如磁感应强度）转化为电学量（如电压）C．光敏电阻随光照强度增加电阻增大D．热敏电阻的阻值随温度的升高而升高5．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ） A ．给货车称重的地磅使用了光传感器B ．酒店大厅的自动门使用了力传感器C ．空调的控温系统使用了温度传感器D ．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器 6．用图甲所示电路测量电流表的内阻。
闭合开关S ，当变阻器的滑片滑至c 处时，电流表和电压表的读数分别为40mA 、9V ，已知图甲中热敏电阻的I --U 关系图线如图乙所示，则电流表的内阻为多少（ ）A ．0．14ΩB ．85ΩC ．140ΩD ．225Ω7．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中。
大学物理上 阴其俊电磁感应 电磁场
B
电动势方向:
0, 0 与 L 反向
0, 0 与L 同向
若有N匝线圈，它们彼此串 联，令每匝的磁通量为 1、 2、 3 磁通链数:
B
I
I
1 2 3 ( N)
d d N dt dt i 1 d dq (Ii ) 感应电流： I i R R dt dt t2 1 2 1 感应电荷： q Idt d 1 2 R 1 R t1
（2）可视为无数铜棒一端在圆心， 另一端在圆周上，即为并联，因此其 电动势类似于一根铜棒绕其一端旋转 产生的电动势。
o a
B
1 2 U 0 U A BL 2
——法拉第电机
例12-5、如图所示，一无限长直导线中通有电流I0=10A， 有一根l = 0.2m的金属棒，以v=2 m/s的速度平行于长直导 线作匀速运动，如棒的近导线的一端距离导线 a=0.1m， 求金属棒中的电动势。 解: 方法一 用动生电动势定义
d b d
2π x 0 I dΦ B dS adx 2π x
o
b
D
2π x 2 d d m dt x 0 a b d ln I 0 cos t 2π d
12.2 动生电动势和感生电动势
一、动生电动势（motional electromotive force） ——导体在磁场中运动时产生的感应电动势
G
v FL I F外
S
N
V
感应电流产生的磁场力（安培力），将反抗外力。 即可以说外力反抗磁场力做功，从而产生感应电流转 化为电路中的焦耳热，符合能量守恒规律的 否则只需一点力开始使导线移动，将有无限大的 电能出现，不符合能量守恒定律！
题目：低噪前置放大器的制作姓名：汤衍浩学号：00704096院系：物理...
题目：低噪前置放大器的制作Design of Low Noise Preamplifier姓名：***学号： ******** 院系：物理学院专业：物理指导老师：**2摘要一般而言，低噪放大器输入端常用的元件有BJT、JFET、MESFET。
但是BJT的电流噪声相对而言比较大，并且该噪声不能由cross correlation消去，反而由于cross correlation，会变为原来的2倍。
所以我们没有选用BJT，而是用电流噪声很小的LSK389（2SK389的改进版）。
电路采用二级放大的方式。
由于前级的噪声基本决定了整个放大器的噪声大小，所以前级由并联的两个LSK389实现差分输入放大。
后级采用AD624，放大倍数为100。
电路先在面包板上搭设调试，然后再制作双层PCB。
一共制作了两个放大电路A、B。
其中A、B的放大倍数和共模抑制比分别为（）、（）。
A、B两板的噪声参数分别是：A板在之间，B板的在之间。
最后，使用cross correlation的方法测量了电阻噪声。
20欧姆的电阻噪声为，和理论值相比理论。
100欧姆的电阻噪声为，和理论值相比理论此外，此自制放大器还有两个很大的好处：一是低噪前置放大器的前级为差动放大器，有别于一般的只有单端输入的低噪前置放大器，可以将共模信号衰减掉（此放大器拥有良好的CMRR，77dB和83dB）。
二是此放大器体积较小，可以放在尽可能接近测量装置的地方，这样就可以尽量减少外界噪声的影响。
最后，利用放大器噪声间拥有不相干性，对两个放大器做cross correlation。
可以把En基本消去。
本实验采用对频域做cross correlation，明显地减少了测量时间。
本次实验，电路板的搭设以及对频域的cross correlation的方法主要参考了台湾中兴大学孙允武教授研究组的本科毕业论文和危健老师之前的工作。
相关参考文献见最后。
关键词：低噪，放大器，cross correlation3低噪前置放大器的制作目录摘要3第一章引言 51.1 Thermal Noise 51.2 Shot Noise 51.3 Low-Frequence Noise 51.4 Noise in the amplifier 5 1.5 Correlation 原理介绍以及改进的方法 6第二章仪器及电子元件介绍8第三章低噪前置放大器的制作与测量93.1 低噪前置放大器的用途说明93.2 电路图原理的说明103.3 LSK389的选取123.4 面包板上的调试163.5 PCB板的制作193.6 PCB板的调试203.7 单个放大器的噪声测试213.8 最后结果28第四章两个前级放大器cross correlation测试29第五章总结与展望30附录311．所用到得python程序1.1从TracerDAQ的txt文档中提取数据1.2对单通道信号做FFT1.3对两个通道的信号x-y显示2. 元件和仪器的购买信息参考文献33致谢344第一章引言1.1Thermal Noise热噪声最早是在1927年被贝尔实验室的J. B. Johnson所观测到，而相关理论是在1928年由H. Nyquist完成。
江苏十年高考“电磁感应”计算题对教学的启示
导 体 杆 在 磁 场 中 做 非 匀 变 速 运 动 的 情 况，其 中 在 2010、2014 两年的情境中，导体杆最终做匀速运动； 2013、2015 年考察了固定线框在均匀变化磁场中的情 况；2016 年考察了导体杆、线框在匀强磁场中做匀速 运动时的电路情况；2018 年考察的是导体杆在多个力 作用下做匀变速直线运动的情况；2019 年考察的是由 线圈形变产生的感应电动势、感应电流及整个闭合回 路的情况．
从考查方法看：电磁感应和动力学、恒定电流、磁 场、交变电流 等 多 个 模 块 综 合 考 察，主 要 情 景 模 型 可 以大体分成 三 类，虽 然 相 应 的 考 查 方 法 也 有 所 不 同， 主要包括：
（1） 在导体杆、线框运动的情境中，结合运动状态 （一般针对刚进出磁场或匀速运动时） 对其进行受力 分析，从而求解安培力或其他力；
圈，线圈平面与磁场垂直． 已知线 圈的 面 积 S = 0． 3m2 、电 阻 Ｒ =
0. 6Ω，磁场的磁感应强度 B = 0． 2T． 现同时向两侧拉
动线圈，线圈的两边在 Δt = 0． 5s 时间内合到一起． 求
线圈在上述过程中
（1）感应电动势的平均值 E；
大物习题解答-大学物理习题答案(许瑞珍_贾谊明)-第9章 电磁感应
第9章 电磁感应9－1在通有电流I=5A 的长直导线近旁有一导线ab ，长l =20cm ，离长直导线距离d=10cm （如图）。
当它沿平行于长直导线的方向以v =10m/s 速率平移时，导线中的感应电动势多大？a 、b 哪端的电势高？解：根据动生电动势的公式E =⎰⋅⨯Ll B v d )(E 3ln 22030100πμ=πμ=⎰Ivx dx IvV 57101.13ln 2105104--⨯=π⨯⨯⨯π=方向沿x 轴负向，a 电势高。
9－2平均半径为12cm 的4×103匝线圈，在强度为0.5G 的地磁场中每秒钟旋转30周，线圈中可产生最大感应电动势为多大？如何旋转和转到何时，才有这样大的电动势？解：t NBS ω=ϕcos ，电动势的大小为E t NBS dtd ωω=ϕ=sin E max n r NB ππ=22V 7.1302)1012(105.01042243=⨯π⨯⨯⨯π⨯⨯⨯⨯=--9－3如图所示，长直导线中通有电流I=5A 时，另一矩形线圈共1.0×103匝，a=10cm ，长L=20cm ，以v =2m/s 的速率向右平动，求当d=10cm 时线圈中的感应电动势。
解：1010ln 2102010100+πμ=+πμ=ϕ⎰+x IL N x dx IL Nx电动势的大小为E dtd ϕ=dt dx x IL N 10120+πμ=1020+πμ=x vIL NE x=d=10=V 373102)1010(225104100.1--⨯=+π⨯⨯⨯π⨯⨯9－4若上题中线圈不动，而长导线中，通有交流电i =5sin100πt A ，线圈内的感生电动势将多大？解：2ln 210201010100πμ=+πμ=ϕ⎰+iLN x dx iL Nvxo电动势的大小为E dt d ϕ=dt di L N ⨯πμ=2ln 20dtdi L N ⨯πμ=2ln 20t L N ππ⨯⨯πμ=100cos 10052ln 20t ππ⨯π⨯⨯π⨯⨯=-100cos 5002ln 22104100.173)(100cos 1035.42V t π⨯=-9－5一长为L 的导体棒CD ，在与一均匀磁场垂直的平面内，绕位于L/3处的轴以匀角速度ω沿反时针方向旋转，磁场方向如图所示，磁感应强度为B ，求导体棒内的感应电动势，并指出哪一端电势高？解：根据动生电动势的公式E =⎰⋅⨯Ll B v d )(E -ω=⎰L dr Br 320⎰ωL dr Br 310⎰ω=L L dr Br 3231261L B ω= c 点电势高9－6如图两端导线ab=bc=10cm ，在b 处相接而成300角。
法拉第电磁感应定律及其应用
法拉第电磁感应定律及其应用1．法拉第电磁感应定律：电路感应电动势的大小，跟穿过这一电路的___________________成正比。
公式E = __________（其中n 表示 _______________）。
〖例1〗对于匝数一定的线圈，下列说法中正确的是 （ ） A ．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 B ．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 D ．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大〖例2〗如图所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef 在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦地滑动。
此时abed 构成一个边长为l 的正方形，棒的电阻为r ，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B 0。
⑴ 若从t = 0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k ，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图中标出感应电流的方向。
⑵ 在上述 ⑴ 的情况中，棒始终保持静止，当t = t 1时，垂直于棒的水平拉力为多少？⑶ 若从t = 0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，请写出磁感应强度随随时间t 的变化的关系式。
2．平动切割方式：E = __________（其中θ为 _________________）；转动轴与磁感线平行时，如图所示，感应电动势E = _______；线圈的转动轴与磁感线垂直时，如图所示，感应电动势 E = ___________（从中性面开始计时）。
〖例3〗如图所示，在磁感应强度B = 0.5T 的匀强磁场中，让导体PQ 在U 型导轨上以速度v = 10m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离l = 0.8m ，则产生的感应电动势的大小和PQ 的中的电流方向分别为 （ ） A ．4V ，由P 向Q B ．0.4V ，由Q 向P C ．4V ，由Q 向P D ．0.4V ，由P 向Q ．〖例4〗图示是法拉做成的世界上第一台发电机模型原理图。
高考物理苏教版一轮课件核心素养提升选修3-2第十章电磁感应
1 2
mv2a
＝21
mv2c
＋21
mv′2a
③
解得：v′a＝0，vc＝6 m/s④
(2) I ＝B2LRv ＝2BRLΔst ⑤
F′＝B I L⑥
对 cd 棒进入磁场过程，由动量定理得：
－F′Δt＝mv′c－mvc⑦ 对 cd 棒出磁场后由能量守恒得：
1 2
mv′c2
＝mgh⑧
联立以上各式得：h＝1.25 m⑨
(1)求导轨与水平面夹角 α 的正弦值及磁场的磁感应强度 B 的大小； (2)若金属棒的速度从 v1 增至 v2 历时 Δt，求该过程中流经金属棒的电荷量 q。
【解析】(1)开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑，由牛顿第二定律有 mg sin α＝ma 由匀变速运动的规律有：v1＝at 解得 sin α＝vg1t 开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以 v2 匀速运动，匀速时 mg sin α＝BIL
mv2 rv1t
2．如图所示，平行光滑金属导轨 PQ、MN 分别由一段圆弧和水平部分组成，水 平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为 L，M、P 间接有阻值为 R 的定值电阻， 导轨水平部分在 CD、EF 间有垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小 为 B，GH 右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为 2B，金属 棒 b 垂直导轨放在导轨的 EF、GH 之间，金属棒 a 在圆弧导轨上离水平面高 h 处 由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两 金属棒接入电路的电阻均为 R，质量均为 m，CD、EF 间的距离为 2h，重力加速 度为 g，金属棒 a 与 b 碰撞后粘在一起，最后金属棒 a、b 停在磁场Ⅱ区域内，求：
核心素养提升 选修3-2 第十章
高考物理苏教版一轮课件选修3-2第十章第3讲电磁感应规律的综合应用
速度为 v1，则 v1＝v0－2Bm2LR2
d ·2
联立上式，得 v1＝v20 ＝
2gh 2
，又 F 安＝BIL，I＝B2LRv1
导体棒的加速度 a＝Fm安 ＝4Bm2LR2 2gh
方向沿 x 轴负方向。
答案：(1)d＝2Bm2LR2 2gh (2)a＝4Bm2LR2 2gh ，方向沿 x 轴负方向
【解析】当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为 l 时，由法拉第电磁感应定 律知，导体棒上感应电动势的大小为 E＝Blv① 由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为 I＝RE ② 式中，R 为这一段导体棒的电阻。 按题意有 R＝rl③ 此时导体棒所受安培力的大小为 f＝BIl④
由题设和几何关系有
2x，0≤x≤
(1)有界磁场区域的宽度 d。 (2)导体棒运动到 x＝2d 时的加速度 a。
【解析】(1)导体棒在弯曲轨道上下滑，机械能守恒，有 mgh＝12 mv20 ，v0＝ 2gh 导体棒由 CD 到 EF，有 0＝v0－2Bm2LR2 d d＝2Bm2LR2 2gh 。
(2)导体棒运动到 x＝2d 处
【解析】选 B。ab 以速度 v 向右做匀速运动时，导线产生的感应电动势恒定，电 容器不充电也不放电，电路中无电流，故电阻两端电压为零，根据闭合电路欧姆 定律得知，电容器两板间的电压为 U＝BLv，则电容器所带电荷量 Q＝CU＝CBLv， A、C 错误，B 正确；设直导线 ab 的初速度为 v0，根据动量定理可得－BILt＝mv －mv0，其中 It＝q＝CBLv，解得 v0＝v＋CBm2L2v ，D 错误。
(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流 I′＝R＋E r ＝1.5 A 由欧姆定律可得，导体棒两端电压 U＝I′R＝4.5 V 答案：(1)6 V 2 A (2)1.2 J (3)4.5 V
中国矿业大学(北京)《大学物理》课件 第12章 电磁感应与电磁场
1 2
B(
R12
R22 )
B
. .i b
边缘的电势高 于转轴的电势。
27
大学物理 第三次修订本
第12章 电磁感应与电磁场
例4 金属杆以速度 v→ 平行于长直导线移动。 求: 杆中的感应电流多大?
哪端电势高？
解: 建立如图的坐标系, 取积 分元 dx , 由安培环路定理知
v→ dx
在dx 处的磁感应强度为
判定 Ek的方向
B B 0
B
t
Ev
Ev
B 0
t
注意是Ev与
B
/
BS 0nIS
30
大学物理 第三次修订本
第12章 电磁感应与电磁场
若螺线管内的电流发生变化
l 中产生感生电动势
i
dΦ dt
0nS
dI dt
dI
G I dt
dI I
dt
B
S
l
若闭合线圈 l 的电阻为R, 感应电流
I i
R
31
大学物理 第三次修订本
第12章 电磁感应与电磁场
问题:
线圈 l 中的自由电荷是在什么力的驱动下运动？ 不是电场力：
一、动生电动势
平动衡生EF时电kim动FFOmO(势PmPe(eE的v)kv非FvedB静lBB)电 edEl场k 来源×××××i：FF洛em×××××L伦P(+O-v-+兹- ×××××力Bv)×××××dBl
L
设杆长为L, 则 i 0 vBdl vBL
i方向?
22
大学物理 第三次修订本
第12章 电磁感应与电磁场
第12章 电磁感应与电磁场
建于波多黎各的直径达305 m的射电望远镜
高考总复习物理课件选修32第10章实验十一传感器简单使用
⑤根据物体放在压敏电阻上所对应的电流值，对应图线读出该物体的
质量．
第21页，共27页。
目录
【解析】 (1)由于压敏电阻允许通过的最大电流为0.5 A，所以电 流表量程选0～0.6 A，故电流表选A1，题目要求压敏电阻两端 电压调节范围尽可能大，故滑动变阻器采用分压式接法，所 以滑动变阻器选R1. (2)电路图和实物图如图所示．
第11页，共27页。
目录
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度 ，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度
为20 ℃(如图甲)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填 “左”或“右”)侧．
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
第14页，共27页。
目录
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的 曲线，并说明阻值随照度变化的特点．
第15页，共27页。
目录
(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自 动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两 端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系 统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电 路的影响)
和m－I图象的处理思想．
第24页，共27页。
目录
知能优化演练
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目录
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
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目录
谢谢！
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(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；
江苏高考物理小一轮复习(假期之友)--电磁感应问题的综合应用
2011江苏高考物理小一轮复习（假期之友）--电磁感应问题的综合应用【知识梳理】1电磁感应问题与电路的综合电磁感应提供电路中的电源，解决这类电磁感应中的电路问题，首先要弄清电路的连接方式，然后用恒定电流知识求解。
2．电磁感应中的图象问题图象问题是一种半定量分析，电磁感应中常涉及磁感应强度B 和磁通量φ，感应电动势E 和感应电流I 随时间t 变化的现象，即B-t 图象，φ-t 图象，E -t 图象和I-t 图象。
对于切割磁感线产生感应电流I 阴线圈位移x 变化的图象，即E -x 图象和I-x 图象。
这些图象问题大体可分为两类：①由给出的电磁感应过程选出功画出正确的图象。
②由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应物理量。
不管中哪种类型，电磁感应中图象问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律分析解决。
3．产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。
在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解耳热的问题。
尤其是变化的安培力，不能直接由Q=I 2 Rt 解，用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，注意分清有多少种形式的能在相互转化，用能量的转化与守恒定律就可求解，而用能量的转化与守恒观点，只需从全过程考虑，不涉及电流的产生过程，计算简便。
这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节，解题简捷、方便。
【典型例题】例1：半径为a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为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 0＝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。
（1）若棒以v 0＝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（如图所示）MN 中的电动势和流过灯L 1的电流。
2019版高考物理江苏专用大一轮复习课件：第十章 电磁感应 基础课1 精品
【例2】 如图4所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab， 有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为 θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
图4
A.ab向右运动，同时使θ减小 B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 解析 ab向右运动，回路面积增大，θ减小，cos θ增大，由Φ＝BScos θ知，Φ增大， 故选项A正确；同理可判断B、C、D中Φ不一定变化，不一定产生感应电流。 答案 A
A.向右加速运动 C.向右减速运动
图9 B.向左加速运动 D.向左减速运动
解析 MN 向右运动，说明 MN 受到向右的安培力，因为 ab 在 MN 处的磁场垂直 纸面向里―左―手―定―则→MN 中的感应电流由 M→N―安―培―定―则→L1 中感应电流的磁场方向 向上―楞―次―定―律→LL22中 中磁 磁场 场方 方向 向向 向上 下减 增弱 强；若 L2 中磁场方向向上减弱―安―培―定―则→PQ 中电流为 Q→P 且减小―右―手―定―则→向右减速运动；若 L2 中磁场方向向下增强 ―安―培―定―则→PQ 中电流为 P→Q 且增大―右―手―定―则→向左加速运动。
1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量_发__生__变__化__时，电路中有_感__应__电__流__产生的现象。
2.产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量_发__生__变__化__。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做__切__割__磁__感__线__运动。
3.产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生_感__应__电__动___势__，如果回路闭合，则产生_感__应__电__流__； 如果回路不闭合，那么只有__感__应__电__动__势__，而无__感__应__电__流__。
等效替代法在电磁感应中的应用
等效替代法在电磁感应中的应用作者：孙仲硕来源：《新教育时代·学生版》2018年第17期摘要：高中物理电磁感应知识点是建立在物体相互运动及作用的基础上，是基于一个物理现象与多个物理现象相互联系的过程，因此能够在同样的环境下产生对于不用的运动效果，因此不同的物理现象之间能够通过知识点的联系，进行不同的解释，进而将事实性的内容进行关联，主要体现出所给问题的条件性及其关系内容的有效性，从而建立基于理论知识为基础的相互关联的关系内容，并借助相应的物理实践规律完善这种解题思路。
本文以物理知识点电磁感应为例，对等效替代法在其中的应用进行分析，并给出了相应的理论解题思路，以实现有效的物理教学。
关键词：电磁感应等效替代物理解题思路一、等效替代法在电磁感应知识点教学中的步骤分析在电磁感应的学习中，无论是感生电磁感应还是动生电磁感应，由于磁场和切割磁场的导体的运动情况的变化的影响，很容易影响我们对电路的判断，因此，在我学习的过程中发现等效替代法在电磁感应中的应用尤为重要。
等效替代法是在保证某种关系相同的前提下，将复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
等效替代法是我们同学们在学习物理过程中常用的方法。
在我学习和解题的过程中，认识到巧妙地运用等效替代法能够有效的将题目“化繁为简”，轻松击破。
因此我逐渐总结出了一套比较完整的运用等效替代法处理问题的步骤：1.分析题目考查点的本质特性。
2.在对本类知识点有较强的认识前提下，联想并寻找适当的代替物。
3.思考替代物的特性及规律。
4.将替代物的规律运用到原题中。
5.利用替代物遵循的规律、方法求解。
等效替代法的理论分析步骤需要结合相应的实践进行，在解答相应的物理电磁感应内容的基础上，借助有效的电磁感应理论，从基础内容出发，为完善有效的电磁感应内容及相应的发展思路进行分析，实现基于电磁感应教学内容的有效分析。
二、等效替代法在电磁感应教学中的应用等效替代法经常被应用于物理实验中测量电阻和测量力的性质，下面我将通过一道动生电磁感应的题目来探索等效替代法在电磁感应中的应用：例题：如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2，整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中。
2025版高考物理一轮总复习第12章电磁感应第30讲法拉第电磁感应定律自感和涡流提能训练
第十二章 第30讲基础过关练题组一 感应电动势大小的计算1．(2023·湖北卷)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。
如图所示，一正方形NFC 线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm 、1.2 cm 和1.4 cm ，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。
若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s ，则线圈产生的感应电动势最接近( B )A ．0.30 VB ．0.44 VC ．0.59 VD ．4.3 V[解析] 根据法拉第电磁感应定律可知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4 V ＝0.44 V ，故选B 。
2．(多选)如图所示，分布于全空间的匀强磁场垂直于纸面向里，其磁感应强度大小为B ＝2 T 。
宽度为L ＝0.8 m 的两导轨间接一阻值为R ＝0.2 Ω的电阻，电阻为2R 的金属棒AC 长为2L 并垂直于导轨(导轨电阻不计)放置，A 端刚好位于导轨，中点D 与另一导轨接触。
当金属棒以速度v ＝0.5 m/s 向左匀速运动时，下列说法正确的是( AD )A ．流过电阻R 的电流为2 AB ．A 、D 两点的电势差为U AD ＝0.4 VC ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.6 VD ．A 、C 两点的电势差为U AC ＝－1.2 V[解析] 金属棒AD 段产生的感应电动势为E AD ＝BLv ＝2×0.8×0.5 V＝0.8 V ，流过电阻R 的电流I ＝ER ＋R ＝0.80.4 A ＝2 A ，根据右手定则，可知A 端的电势低于D 端的电势，A 、D 两点的电势差U AD ＝－IR ＝－0.4 V ，A 正确，B 错误；D 、C 两点的电势差U DC ＝－BLv ＝－0.8 V ，则U AC ＝U AD ＋U DC ＝－1.2 V ，C 错误，D 正确。
大学物理学黄时中袁广宇朱永忠中国科学技术大学出版社课后答案第12、13、14、15章课后答案
任意一点 P 的磁感强度 B 的表达式。
a R I O b O
P
题图 12.9
解∶电流密度
J
I ( R a 2 )
2
及充满孔并与I反向的电流I 20 的场叠加而成． 取 P点场强为充满圆柱并与I同向的电流I 10 ， 垂直于圆柱轴并包含P点的平面，令柱轴与孔轴所在处分别为O与O，P点与两轴的距离分别 为r 1 与 r 2 ，并建立坐标如图．利用安培环路定理可知P点场强为与I同向的I 1 和与I反向的I 2 的场的叠加，且有
2 ∶1 2 ∶8
［ D ］
2 ∶4
如题图 12.1，两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳
恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出，则磁感强度 B 沿图中闭合路径 L 的积分 B d l 等于
L
(A) (C)
0 I ．
(B) (D)
1 0 I ． 3
0
4
0 I 2
2a r
0 a
2a 2
0
4
又由于 d I 3 2 d r /( 2) ， B3
a
b
0 d r
2
0
2
ln
b 。所以 a
B
0
b ( ln ) 2 a
12.14 如题图 12.9 所示，一无限长圆柱形直导体，横截面半径为 R，在导体内有一半径为 a 的圆柱形孔，它的轴平行于导体轴并与它相距为 b，设导体载有均匀分布的电流 I，求孔内
I 1 Jr12 ，
B1
I 2 Jr22
0 I1
2r1
江苏省灌南县高中物理第三章电磁感应小结导学案新人教版选修1-1
电磁感应一、知识梳理二、思想方法1．类比法将磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率跟速度、速度变化、速度变化率依次类比，帮助理解法拉第电磁感应定律。
2．等效替代法交变电流的有效值是从电流的热效应角度讲述的,在数值上等于与交变电流具有等效热效应的直流电的值.电磁感应电磁感应现象 产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化 磁通量：φ＝BS （B 与S 垂直时） 法拉第电磁感应定律：电动势E ＝n △φ/△t 交流电交流发电机 变压器 电压功率关系： U 1/ U 2＝n 1/ n 2 P 入＝P 出 高压输电：由ΔP ＝I 2R ，可知减小线路损耗方法：减小线路电阻，减小输送电路的电流，必须提高送电电压 感应电流的大小：在闭合回路中，用闭合电路的欧姆定律 工作原理：电磁感应现象，线圈在磁场中转动产生感应电动势 组成：转子和定子（线圈和磁体） 交流电变化规律 瞬时值：e ＝E m sin ωt 有效值：E ＝E m /2 周期和频率：f =1/T 交流电路中的电容：隔直流通交流 变压器结构：铁芯、原线圈、副线圈 变压原理：电磁感应现象 自感：由于导体回路中的电流发生变化而在自身回路引起的电磁感应现象。
作用：阻碍电路中电流的变化3．逆向思维方法奥斯特发现电流的热效应后，许多科学家在思考：利用磁场是否可以产生电流呢?法拉第正是在这种思想的指导下发现了电磁感应现象。
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