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高三物理教案:《互感和自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

來源:精品學(xué)習(xí)網(wǎng) 2018-11-13 10:15:35

  本文題目:高三物理教案:互感和自感

  【基礎(chǔ)知識(shí)回顧】


  1. (1)自感現(xiàn)象是 。

  (2)自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱自感電動(dòng)勢(shì),其大小為E 。

  (3) L為     ,它的大小由線圈自身結(jié)構(gòu)特征決定。線圈越 ,單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越 ,橫截面積越 ,它的自感系數(shù)越 ,加入鐵芯后,會(huì)使線圈的自感系數(shù)大大 ,自感系數(shù)的單位為 。

  (4)自感電動(dòng)勢(shì)的方向:自感電動(dòng)勢(shì)總是      。即:若電路中電流增加,則自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向 ;若電路中電流減少,則自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向 。

  (5) 自感電動(dòng)勢(shì)的作用:    。

  2.當(dāng)兩個(gè)回路中任一個(gè)回路的磁通量變化,就會(huì)引起另一回路的 變化,因而出現(xiàn)      的現(xiàn)象。這種作用是相互的,出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈同時(shí)又對(duì)另一線圈提供磁通量,而在另一線圈引起磁通量的變化,而產(chǎn)生   ,故稱為 。

  3.在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生 。該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于 。

  4.在外電路中,電流從 電勢(shì)流向 電勢(shì);在內(nèi)電路中,電流則從 電勢(shì)流向 電勢(shì)。

  5.當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí),線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生 ,電流在導(dǎo)體內(nèi)且形成 ,很象水中的旋渦,因此稱為 ,簡(jiǎn)稱渦流。

  6 電磁感應(yīng)中電路問題.

  【要點(diǎn)講練】

  [例1]在如圖(a)(b)所示電路中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,且小于燈D的電阻,接通開關(guān)S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光,則( )

  A.在電路(a)中,斷開S,D將逐漸變暗

  B.在電路(a)中,斷開S,D將先變得更亮,然后才變暗

  C.在電路(b)中,斷開S,D將逐漸變暗

  D.在電路(b)中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸暗

  [例2]如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是( )

  A.電鍵S閉合瞬間 B.電鍵S由閉合到斷開瞬間

  C.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)

  D.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)

  [例3]L為一自感系數(shù)很大的有鐵芯的線圈,電壓表與線圈并聯(lián)接入電路,在下列哪種情況下,有可能使電壓表?yè)p壞(電壓表量程為3V)

  A.開關(guān)S閉合的瞬間

  B.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定時(shí)

  C.開關(guān)S斷開的瞬間

  D.以上情況都有可能損壞電壓表

  [例3]直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab是一段長(zhǎng)為l、電阻為R的均勻?qū)Ь,ac和bc的電阻可不計(jì),ac長(zhǎng)度為l/2.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段長(zhǎng)度為l/2、電阻為R/2的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上,開始時(shí)緊靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng),滑動(dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸.當(dāng)MN滑過的距離為l/3時(shí),導(dǎo)線ac中的電流是多大?方向如何?

  例4.豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過環(huán)平面,與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長(zhǎng)度為2a、電阻為R/2的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時(shí),B點(diǎn)的線速度為v.則這時(shí)AB兩端的電壓大小為( )

  A.2Bav B.Bav C.2Bav/3 D.Bav/3

  例5.如圖所示,MN和PQ是固定在水平面內(nèi)間距L=0.20 m的平行金屬軌道,軌道的電阻忽略不計(jì).金屬桿ab垂直放置在軌道上.兩軌道間連接有阻值為R0=1.5 Ω的電阻,ab桿的電阻R=0.50 Ω.ab桿與軌道接觸良好并不計(jì)摩擦,整個(gè)裝置放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下.對(duì)ab桿施加一水平向右的拉力,使之以v=5.0 m/s的速度在金屬軌道上向右勻速運(yùn)動(dòng).求:

  (1通過電阻R0的電流

  (2)對(duì)ab桿施加的水平向右的拉力的大小;

  (3)ab桿兩端的電勢(shì)差.

  例6.在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊,圖中虛線MN為磁場(chǎng)的左邊界.線框在恒力作用下向右運(yùn)動(dòng),其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,求

  (1)線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab

  (2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q

  強(qiáng)化練習(xí):

  1.兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓的大小,則( )

  A. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

  B. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  C. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

  D. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  2.實(shí)驗(yàn)中,帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈A并聯(lián).當(dāng)合上電鍵K,燈A正常發(fā)光.試判斷下列說法中哪些是正確的( )

  A.當(dāng)斷開K時(shí),燈A立即熄滅B.當(dāng)斷開K時(shí),燈A突然閃亮后熄滅

  C.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路, 當(dāng)斷開K時(shí),燈A立即熄滅

  D.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路, 當(dāng)斷開K時(shí),燈A突然閃亮后熄滅

  3.粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行.現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同的方向平移出磁場(chǎng),如圖所示,則在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是( )

  4.A、B為兩個(gè)同樣規(guī)格的燈泡,自感線圈的電阻RL=R,下面關(guān)于自感現(xiàn)象的說法哪些是正確的( )

  A.開關(guān)接通瞬間,A、B兩燈一樣亮

  B.開關(guān)接通瞬間,B燈立即正常發(fā)光,A燈逐漸亮起來

  C.開關(guān)斷開時(shí),A燈和B燈都要過一會(huì)兒才熄滅

  D.開關(guān)斷開時(shí),B燈比A燈先熄滅

  5.豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán),導(dǎo)體abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí),導(dǎo)體圓環(huán)受到向上的磁場(chǎng)作用力( )

  6.電路,電鍵S原先閉合,電路處于穩(wěn)態(tài),在某一時(shí)刻t1突然打開電鍵S,則通過電阻R1中的電流I1隨時(shí)間變化的圖象可用下列哪個(gè)圖表示( )

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