选修3-2物理

第一章  电磁感应 

第1节  电磁感应现象的发现    第2节  感应电流产生的条件

【阅读指导】

1．奥斯特，  10   ⑴ 变化中的电流  ⑵  变化中的磁场  ⑶  运动中的恒定电流 ⑷ 运动中的磁铁       ⑸  运动中的导线，  感应电流  。

    2．切割 ， 不出现 ，切割磁感线的 

    3．切割磁感线的  ，  有，  有，   大 

    4．磁通量发生变化  

5．磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量度 ，   Φ，  韦伯，  Wb

6．BS， 0

7．1.0×10-2 Wb，0

8．2T

【课堂练习】

基础部分

1．1.0×10-3Wb    2．4.0×10-2T    3．略    4．D    5．ACD    6．D    7．B

8．B    9．AB

发展部分

1．D    2．C    3．D    4．C    5．B    6．C    7．A    8．C    9．ABCD

10．C

第3节  法拉第电磁感应定律

【阅读指导】

1．电动势

    2．磁通量，感应电动势，变化快慢

3．感受应电流，感应电流，感应电动势

4．△Φ/△t，正比

5．Φ2－Φ1，△Φ/△t

6．

7． ， 。

8．略

9．机械运动，电磁运动，发电机，变压器，感应电动机，电气化、自动化、信息化

【课堂练习】

基础部分

1．C    2．A    3．B    4．a，0.5V，0.5V    5．BC    6．CD

7．（1）0.2V（2）0.4A

发展部分

1．BC    2．C    3．AD    4．D    5．CD    6．C    7．C    8．B    9．B

10．D(据法拉第电磁感应率，可知线圈中产生的感应电动势为E= = =

而电荷量Q：I·Δt=

11．△φ=φ2-φ1=0.5×20×10sn-sn4-0.1×20×10sn-4=8×10-4Wb4

= =1.6×10-2Wb／s

E=n =200×1.6×10-2=3.2v

12．AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，EAB=BLv-0.2×0.5×10=1V

IAB= =0.1A

13．电容器两板间的电势差即为线圈中产生的感应电动势，E= ，电容器的带电荷量为：    Q=CE= C

14．解：(1)在转过180°的过程中，磁通量的变化量为△φ=2BS=2BL1L2，所用的时间

Δt= .

由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势为：

E=n =100×2×0.1×0.4×0.2×

=160V

(2)这一过程通过导体某一截面的电荷量为：

q=I·Δt= ·Δt= =4×10-2C

15．解：(1)ab棒达到稳定速度后，应具有受力平衡的特点，设此时棒ab所受安培力为FB.则F-mgsin30°+FB①

而FB=BIL= .②

牵引力F= ③

将②③代人①后得 =mgsin30°+

代人数据后得v1=2m／s，v2=-3m／s(舍去)

(2)设从静止到稳定速度所需时间为t.棒ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做变加速直线

运动，据动能定理有：Pt-mgsin30°·s—Q= -0

代人数据得t=1.5s.

第4节  楞次定律

【阅读指导】

1．右手定则，运动，感应电流

2．楞次定律，①原磁场；②磁通量；③感应电流磁场；④感应电流

3．略

【课堂练习】

基础部分

1．A    2．C    3．CD    4．A    5．AC    6．B    7．AD    8．B

9．CE    10．D    11．a到b，右

12．收缩，增大(根据楞次定律判断)

13．导线环内产生的感应电动势为E= =0.01×10-3=10-5V

电容器的带电荷量Q=CE=10-5×10-5=10-10C

根据楞次定律可判断知b板带正电

14．解：磁铁接近线圈时，穿过回路的磁通量增大，在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加，闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加，第一是回路向下退缩，但水平面了它不能向下退，因而出现导体杆与水平面间的正压力增大，第二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在水平面内运动，所以它们都得相向运动，互相靠近.

15．解：欲使ab保持静止状态，ab所受的安培力应与其所受的重力相平衡，故ab所受的安培力大小为Fab=0.04N，方向竖直向上.据左手定则可判断知ab中的电流方向为b→a，据楞次定律判断得圆线圈中磁场B1在减弱.设圆线圈中磁通量变化率为 ，则圆线圈中产生的感应电动势为E= ，感应电流为：I= = /R，导体ab所受的安培力为：

Fab=BIL=B2· ·Lab=0.04N

解得 = =1Wb／s

发展部分（１）

1．B    2．B    3．A    4．A    5．CD    6．C    7．C    8．BCD    9．AC

10．B   

11．圆弧金属丝的有效长度即为a、b的直线距离： 所以Eab=BLv= BRv

再据右手定则可判断得：a点电势比b点高

12．据能的转化和守恒定律可知：Q=2mgh.

13．初始状态导线环中的磁通量为φ1=(πb2-πa2)B-πa2B

末状态导线环中的磁通量为φ2=0.

其磁通量的变化量|Δφ|=|φ2-φ1|=|(πb2-2πa2)B|

产生的电荷量q= =| |

14．解：线圈的整个运动情况如图中所示，可分为三个阶段Ⅰ→Ⅱ，Ⅱ→Ⅲ，Ⅲ→Ⅳ.

在Ⅰ→Ⅱ的过程中，由于线圈匀速进入磁场.据E=BLv和I= 可知线圈内的感应电流为一恒定的值i0。，据右手定则判断得如的方向为逆时针，即为正.

在Ⅱ→Ⅲ的过程中，线圈中磁通量不变，所以线圈中无感应电流，此过程中，线圈做匀加速运动.

当线圈从Ⅲ位置再向右运动时，由于此时的速度值大于线圈进入磁场时的速度，因而线圈中产生的感应电流值i>i0并且是顺时针方向的，此时线圈受到的向左的安培力大于向右的恒力，故线圈做减速运动，因而电流也同步减小.当线圈离开磁场时，其速度必大于或等于进入磁场时的速度(因为若减小到原来的速度，线框又将受力平衡而做匀速运动)，因此对应的感应电流必然有i≥i0.

综合上述三个过程的分析，可得线圈中的感应电流i随线圈的位移x的变化图线如上图所示.

发展部分（２）

1．B    2．C    3．C    4．A    5．C     6．AD    7．AD

8．AC(由于北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，均为飞行员左侧机翼电势高)

9．B

10．D

11．由于回路中磁通量不变，所以回路中没有感应电流，因而电压表也就无读数.

a、b两点间的电势差为B· ·v.

12．OA切割磁感线的有效长度为L·sinθ

∴EOA=

据右手定则可判断得A点的电势高于O点的电势.

第5节  反电动势与能量守恒

【阅读指导】

1．a，b，左手定则，向右，向右

2． ，

3．感应电动势，相反，反电动势，阻碍，能量，电能

4．右手定则， a，b，左手定则，向左的，阻碍，外力，机械能，外力克服安培力做功，电能，感应电流做功

【课堂练习】

基础部分

1．A    2．B    3．l，2mgl    4．CD 

发展部分

1．⑴    ⑵     ⑶     ⑷

2．      

3．

4．解：A车靠近B车，使得A线圈中的磁通量变化而产生感应电流.又由楞次定律推论可知，A、B两车受到大小相等、方向相反的磁力作用，其中A受到向左的磁力而做减速运动，B受到向右的磁力而做加速运动，直到两车速度相等时，感应电流为零，相互作用的磁力也为零，此后A、B将以共同速度匀速前进.由以上分析过程可知，A、B两车组成的系统动量守恒，即m1v0=(m1+m2)v，两车的共同速度v= =2m／s.又系统机械能的损失完全转化为A线圈的内能，所以Q= =12J.

    5．解：推导：外力做功为W=F·Lab=

电流做功W'=

根据能量守恒定律，因为线框是匀速拉出的.

所以W'=W即 =

∴E= = 即为法拉第电磁感应定律.

第6节  自感  日光灯    第7节  涡流

【阅读指导】

    1．导体本身， 自感 

2．灯泡D1立刻正常发光、灯泡D2逐渐亮起来，  自感，  阻碍，  逐渐

3．逐渐熄灭，  减小，  自感，  阻碍，  比原来大，  闪亮后熄灭

    4．长  大  多  大   大的多

    5．略

【课堂练习】

基础部分

1．D    2．D    3．ABD    4．A    5．AD    6．D    7．B

8．D    9．B    10．ACD

11．自感，平行导线上电流反向，因而磁场相抵消.

12．S合上时，L中有I= =2A的电流，S断开瞬间，L中由于自感作用，仍有I=2A的电流，此时线圈作为电源，与R1和R2构成回路，回路中有顺时针的电流，所以UL=I(R1+R2)=60V，而且b端电势高.

13．I2>I0>I1(当P由A端向B端快速滑动时，滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大，由于线圈的自感作用，它阻碍电路中电流的增加，故I1I0，所以I2>I0>I1.)

14．解：由题意可知A、B两灯的电阻均为20omega，.当S闭合瞬间，L支路相当于断路，电路的连接方式为：R与A灯并联，再与B灯串联.此时干路总电流I= =0.2A，故IA=0.1A，IB=0.2A.即S闭合瞬间，两灯同时亮，B灯较A灯更亮些.当S闭合稳定后，IA=IB=0.15A，两灯亮度相同.当S断开瞬间，电感线圈L产生与原电流方向相同的自感电动势，并使该支路电流大小、方向瞬时不变，与B灯组成闭合电路，所以S断开瞬间，IA=0，IB=0.15A，即A灯立即熄灭，而B灯逐渐熄灭.

发展部分

1．BC    2．C    3．ABC    4．B    5．ACD    6．D    7．B    8．AC    9．ACD

10．AD   

单元训练卷

1．CD    2．C    3．B    4．CD    5．D    6．AC    7．C    8．D    9．CD

10．AD

11．据法拉第电磁感应定律得： =n· =400× =0.5V

12．铜环在2位置时，其磁通量变化率为零，环中无感应电流，因而它不受安培力作用，所以其加速度a2=g.铜环在1和3位置时，磁通量变化率均不为零，据楞次定律可知铜环所受的安培力会阻碍环的下落，所以a1a1>a3.

13．(1) =2.5×10-2Wb／s

(2) 5×10-2A

(3)P中=I2·R=(5×102)2×40=0.1W

14．∵E= ∴EA：EB=1：1

∵I= ，而R= ，RA：RB=2：1

∴IA：IB=1：2

15．vab=

16．解：∵带电液滴静止，

∴mg=Eq=

∴v= 方向水平向右

17．解：(1)据分析可知ab由于受安培力作用而做减速运动，cd由于受安培力作用而做加速运动，最终当ab和cd速度相等后，一起做匀速运动.由于ab和cd所受的安培力等值、反向，所以系统动量守恒，即m1v0=2mv共，得v共= ，所以产生的焦耳热为：Q=

(2)由(1)中分析可知系统动量守恒，设ab速度为 时，cd速度为v’，则mv0=m· +mv'，解得v'=

此时Eab=BLv=BL· ，Ecd=BLv=BL·

∴I=

∴cd受的安培力Fcd=BIL=

据牛顿第二定律，a= =

U0=I1·R=BLv1· = BLv1

若B固定，其等效电路如图B

U0=I0·2R=BLv2· = BLv2

∴I1：I2=2：1;U1：U2=2：1

19．解：(1)ab的受力情况如图所示，当F安=mgsinα时，ab匀速下滑.

所以mgsinα=BIL=BL· ，vm= =2.5m／s

(2)P热=I2R= =2.5(W)

20．解(1)此时满偏的是伏特表，因为若电流表满偏，则据U=IR=3×0.5=1.5V，伏特表已超量程，所以不合题意.

(2)∵CD匀速运动

∴据能量守恒定律可知：外力F的功率与电路中产生的焦耳热功率相等，即：

F·v=I2·R总

∴F= =1.6(N)

(3)由(2)中可知F=F安=BIL=1.6N.

∴BL=0.8N／A

对棒上撒去外力至停下的过程用动量定理：

Δmv=F安·t

即：0.1×2=BLI·t=0.8Q

∴Q=0.25C

第五单元　　交变电流参 

第一节   交变电流

【阅读指导】

1．大小，方向，周期性变化，正弦规律   2. 大小和方向都随时间作周期性变化的电流    3. 垂直，最大，最小为0，最小为0，最小为0，中性面，中性面，2次  4. , ,

【课堂练习】

基础部分

1.   BD    2.C    3.D     4.ABD    5.B    6.D    7.D    8.CD  9.A    10.CD  11.   1V   12.      2V

发展部分

1．C  2.CD   3.D   4.ABC  5.D   6.A  7.C  8.ABC  9.(1) (2)  10.U0=91 V    11.(1)5×103m/s  (2)0.0233～0.0367  (3)0.06m

第二节   描述交变电流的物理量

【阅读指导】

1.热效应， , ,   3.有效值, 最大值, 有效值 4.有效值, 平均值

【课堂练习】

基础部分

1.CD    2.D    3.C    4.C    5.B    6.B    7.C    8.177  9.100  10.（1）50Hz （2）   （3）   （4） s     11.(1)  (2)   (3)1.5V (4)2.22V (5)6J  (6)0.0625C   12.(1) ,   (2)   (3)

发展部分

1.D 2.C 3.BC 4.BD 5.B  6.2t  7.(1)27.5A (2)6050w,7562.5w (3)220V  8.(1)0.18V  (2)0.034A   9. 0.0025J   10. （1）    (2)略（3）I=    11. ⑴  ⑵8.0A  ⑶1.8×103 W

第三节  练习使用示波器

【阅读指导】

1. 辉度调节、聚焦调节、辅助聚焦、电源开关、指示灯、垂直位移、水平位移、“Y增益”、“X增益”、

2. “衰减” 、“扫描范围”、“外X”、“扫描微调”“Y输入”、“X输入”和“地”

【课堂练习】

基础部分

１、ABC

２、C

３、BD

４、辉度旋钮、调节图象的亮度、聚焦旋钮、辅助聚焦旋钮、调节图象的清晰度、水平位移旋钮、垂直位移旋钮、调节水平和竖直位移、调节图象在竖直和水平方向的幅度

５、示波管、荧光屏、Y输入、地、X输入、地

发展部分

1．顺；聚焦；反；Y增益；逆时针；X增益；右；下；扫描范围；量低；逆；水平亮线。

2．  ；正弦波；

3．顺；水平位移；逆；竖直位移；下；聚焦；辅助聚焦；顺；Y增益；顺；X增益；半。

4．逆时针；中间；高；外X；电源开关。

5．①X增益；②扫描微调；③扫描范围；移动；回到；④扫描范围；一条亮线；⑤X增益；

6．1.5。

7．B；

8．A、D、；

9．答：逐步减少衰减倍数，就表明增大Y板间的电压，致使光点上移。

10．答：不能。因为直接串接在电路上，就是等效串接了一个无穷大电阻。

第四节、第五节   电容器和电感器在交流电路中的作用

【阅读指导】

1.电感对电流阻碍作用的大小、自感系数、频率、越大、越大   2. “通直流、阻交流”、 通低频，阻高频   3. 电容器对交流阻碍作用的大小、大、大、“通交流，隔直流”

【课堂练习】

基础部分

1.BC    2.C   3. ABC    4.B   6.变亮    7、变亮    8、电感 电容器

发展部分

1.AD  2.C  3.A  4.CD   5.A  6. 并 串  7.D  8.D

第六节   变压器

【阅读指导】

1. 原线圈, 副线圈,等于，电压及电流，频率  2. ， ，P入=P出，相等，

【课堂练习】

基础部分

1.A  2.ACD  3.A  4. D  5.C   6.BD   7.A  8.BD  9. C  10. 220V    10W    11A   11.20匝  1000匝  0.5A   12. 16.2W    0.18A   13. A   1000匝  14. （1）     （2）

发展部分

1.C  2.B  3.C  5.C  6.B  7.C  8. BCD  10.C  11.       12.18.75w  13.1.8×103Ω   14.    15.    

第七节电能的输送

【阅读指导】

3. ，高压输电  4. ,  , ,

【课堂练习】

基础部分

1.B    2.A    3.B     4.C    5.AC    6.B   7.电阻    电流   电压   

超高压    1:25    8.10   0.1    9.50W    10.1:5    20Ω    1900:220

发展部分

1.C  2.C  3.AC  4.(1)1:16 (2)28000V  5.(1)  (2)   6.(1)5424w (2)250V  7.（1）1∶16（2）2.8×104V  8. 升压1∶8，降压12∶1 9.(1) 67.1％ (2) 192.3天  (3) 9∶250   2.78Ω   10.⑴η=50% U=3000V  ⑵1∶5

交变电流单元测试题

1.C    2.ABC    3.A    4.ABD  5.B    6.A    7.AC    8.B   9.D   10.D    11.A  12.C   13.36V    14.0V    0A    44V    0.44A    19.36W   100%     15.104W    11V   16. (1)  (2)7290J (3)5.625W  (4)0.05C  17. （1）105rad/s 、（2）14.1V 、（3）30°   18.   19.1A    0.7A    20.(1)2000V  (2)  99.5%   (3)1990:220    (4)25倍

第三章  传感器  参

第一节 传感器

【阅读指导】

1、非电信息 ，电信息，光传感器，光信息，电学量，声，控制开灯的电学量，人体辐射的红外线的变化，随体温变化

2、敏感元件，处理电路，光敏元件，热敏元件，磁敏元件，气敏元件，能直接感受非电信息，电信号，放大微小信号，排除干扰信号，电信号，电学量

3、力，热，光、电磁，声，基于化学反应的原理，基于酶、抗体和激素等分子识别功能

4、半导体，温度，温度，温度

5、磁场，铁磁体簧片，开关

【课堂练习】

1、ABCD   2、ABD   3、B    4、B  

【发展部分】

1、AC   2、C   3、（1）测量角度，_动片与定片之间的角度与电容之间有函数关系  （2）测量深度，正对面积变化，电容变化   （3）测量压力，改变间距，电容也改变  （4）测量位移，

介质板位移与电容有对应关系

第二节 温度传感器和光电式传感器

【阅读指导】

1、  感温，热电组，热双金属片，热敏电阻

2、  较大，升高，不同，变形，温度，温度，控制电路的通断

3、  金属丝，R=RO（1+θt），性能稳定，较大，线性好，温度系数较大，加工比较容易，铂，铜

4、  升高，增大，正温度系数，PTC，升高，减小，负温度系数，NTC

5、  光信号，电信号，加强，减小，电学量（电流或电压），光信号，电信号

6、  增强，热敏电阻

7、  化学稳定性，大，灵敏度

【课堂练习】

1、ABC   2、CD   3、C   4、BD   5、C   6、B   7、AC   8、温度，电阻   9、左、右 

【发展部分】

1、  日光灯启动器结构如图1所示，内有一双金属片，热膨胀系数不同。开关闭合后，启动器两极之间有电压使氖气放电而发出辉光，辉光发出的热量使U形动触片受热膨胀向外延伸，碰到静触片接触，电路接通；温度降低时，U动触片向里收缩，离开触点，切断电路。

2、  当温度升高，热敏电阻电阻减小，螺线管中电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触头接触，含电铃电路闭合，电铃鸣响报报警。

第三节 生活中的传感器

【阅读指导】

1、温度，湿度，气体，磁，压力，烟雾，声敏

2、（1）水位传感器，水位的高低，衣服吸水能力的大小（2）负载量传感器，检测洗涤物的多少（3）水温传感器，洗涤时间（4）布质传感器，感知衣服的质量，洗涤方式。（5）洗涤粉传感器，洗涤粉的种类。（6）脏污程度传感器，红外光电传感器（7）脱水（压电）传感器，压电传感器，压力，脱水

3、制冷系统，控制系统，温度自动控制，除霜温度控制，压电式温度传感器，热敏电阻传感器

4、有害气体报警器，可燃气体报警器，敲击防盗报警器，冲击防盗报警器

5、电的良导体，外壳，断开，外力冲击，运动，开始工作

【课堂练习】

1、A     2、BCD   3、ABD   4、C     5、AC   6、D   7、A   

【发展部分】

1、C   2、D   3、AD

第四节 实验探究；简单的光控和温控电路

【阅读指导】

1. IC，硅板，电子器件，信号，放大器

2.种类和参数，实验板

3.光敏电阻，不被光照亮，不亮，发光，熄灭，不熄灭，光敏电阻，熄灭，发光，环境明暗变化

4.电加热，低于，高于，关闭。

【课堂练习】

1、A   2、BC 

3、当光照加强时，光电管电阻变小，通过线圈的电流变大，电磁铁磁性变强，把衔铁吸下，脱离触点，照明电路断开，灯熄灭；当光照减弱时，光电管电阻变大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧弹回与触点接触，照明电路接通，灯亮。因此就可做到日出灯熄，日落灯熄。

4、（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃，S2自动断开，S1仍闭合；水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，这时饭已经煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态．由于散热，待温度将至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S2又自动断开，再次处于保温状态．

（2）加热时电饭煲消耗的电功率P1＝U2/R并，保温时电饭煲消耗的功率P2＝ ，两式中

从而有

（3）如果不闭合开关S1，开始S2总是闭合的，R1被短路，功率为P1，当温度上升到80℃时，S2自动断开，功率降为P2，温度降到70℃，S2自动闭合……温度只能在70℃――80℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭

【发展部分】

（1）电路图如图所示．

（2）工作过程，闭合S，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止加热，当温度低于设计值，又重复前述过程．

第三章传感器    测试题

1、D    2、AD    3、ABC    4、A    5、B     6、B   7、AC   8、ACD   9、D  

（2）5.2               10、I1＜I2＜I3     11、变大，不变   12、（1） 图2   电压可以从0V调到所需电

压，调节范围大；（2）5.2   111.8（111.6—112.0均可） 

13、电路连接如图所示。当天亮时，光线照射光敏电阻A，其阻值迅速减小，控制回路电流增大，断电器B工作，吸住衔铁使触点断开，路灯熄灭。当夜晚降临，光线变暗，光敏电阻A的阻值增大。控制回路电流减小，弹簧将衔铁拉起，触点接通，路灯点亮。

14、（1） 4 m/s2   a1与F1同方向，即向前（向右）   （2）a2=10m/s2，方向向左

15、（1）       (2)