资源描述
选修3-2
高三一轮复习导学案模板
学习内容
3-2第4章第1讲 楞次定律和法拉第电磁感应定律 自感
学习目标
考点1．感应电流的产生条件 法拉第电磁感应定律 楞次定律
考点2．互感、自感、涡流
学习重点
法拉第电磁感应定律 楞次定律
学习难点
法拉第电磁感应定律 楞次定律
学法指导
1．深刻理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内涵和外延
2．熟练掌握运用法拉第电磁感应定律和楞次定律处理相关问题
导 学 过 程
自主空间
一、先学后教 自学质疑
1．大量实验证实，穿过闭合电路的 时，这个闭合电路中就有感应电流产生。
2．磁通量是指穿过某一面积的 ，用字母 表示，单位是 ，用字母 表示。
3．当闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中会产生感应电流，产生感应电流的方向可用 来判断，判断可归纳为4个步骤，①引起电磁感应的 方向；② 如何变化；③ 的方向（若磁通量增加，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相反；若磁通量减小，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相同）；④ 的方向（用右手螺旋定则判断感应电流的方向，即大拇指指向磁感线的方向，弯曲的四指指向感应电流的方向）
4．法拉第电磁感应定律：设在一定的时间△t之内穿过电路磁通量的变化为△Φ，则比值 就能说明磁通量变化的快慢，这个比值叫做磁通量的变化率。数值上等于单位时间内磁通量的变化量。电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成 。
5．自感现象是由于 的电流发生变化而产生的电磁感应现象，自感现象中产生的感应电动势叫做 电动势。
二、合作探究 交流展示
考点1：电磁感应现象
例1．法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是
A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
【分析与解】
【变式训练1】如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环．发生的现象是 （ ）
A．磁铁插向左环，横杆发生转动
B．磁铁插向右环，横杆发生转动
C．无沦磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
考点2：楞次定律
例2．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 （ ）
A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
【分析与解】
a
b
c
d
B
O
【变式训练2】如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是（ ）
A．a→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
考点3：法拉第电磁感应定律
例3．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为 （ ）
A． B．1 C．2 D．4
【分析与解】
【变式训练3】某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是 （ ）
A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高
C．电压表记录的电压为9mV D．电压表记录的电压为5mV
考点4：自感现象
例4．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有 （ ）
A．a先变亮，然后逐渐变暗
B．b先变亮，然后逐渐变暗
C．c先变亮，然后逐渐变暗
D．b、c都逐渐变暗
【分析与解】
【变式训练4】 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从开关S闭合到电路中电流达到稳定的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是 （ ）
A．I1开始较大而后逐渐变小
B．I1开始很小而后逐渐变大
C．I2开始很小而后逐渐变大
D．I2开始较大而后逐渐变小
三、迁移运用 当堂达标
1、一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空 （ ）
A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上
D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势
G
F
E
S
N
O
X
Y
转轴
铁芯
电流表
2．如图为一种早期发电机原理示意图，该
发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接
的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面
对称。在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极
中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动（O
是线圈中心），则（ ）
A．从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小
B．从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大
C．从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大
D．从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小
3．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45º角，o、o´分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obco´绕oo´逆时针旋转90º到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是 （）
甲
a
b
c
d
o´
o
B
45º
乙
a
b
C
d
o´
o
B
45º
A． B．
C． D．0
A B C D
4．如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是 （ ）
四、复习巩固 当堂小结
五、布置作业
课后反思：
3-2第4章第1讲 楞次定律和法拉第电磁感应定律 自感
参考答案
例1．A。 【变式训练1】 B 。
例2．B。 【变式训练2】B 。
例3．B。 【变式训练3】BD 。
例4．AD。 【变式训练4】AC 。
三、当堂达标
1．AD
2．D
3．A
4．B
F=BIL
平衡状态
v与a方向关系
运动状态的分析
a变化情况
F=ma
合外力
运动导体所受的安培力
感应电流
确定电源（E，r）
高三一轮复习导学案模板
学习内容
3-2第4章第2讲 电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题
学习目标
考点1．电磁感应的电路和图象综合问题
考点2．电磁感应的力学和能量综合问题
学习重点
电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题
学习难点
电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题
学法指导
1．熟练掌握电磁感应综合性问题的分析思路和方法
2．善于运用功能关系和能量守恒定律角度来分析求解
导 学 过 程
自主空间
一、先学后教 自学质疑
1、电路问题
（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），其次利用 或 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向；（2）分析电路结构，画等效电路图；（3）利用电路规律求解，主要有欧姆定律、串并联规律等。
2、图象问题
（1）定性或定量地表示出所研究问题的函数关系；（2）在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映；（3）画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达
3、电磁感应中的动力学问题
解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是：
4、电磁感应中的能量问题
分析问题时，应当牢牢抓住功能关系和能量守恒定律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功就将其它形式能转化为电能，做正功将电能转化为其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解。
二、合作探究 交流展示
考点1：电磁感应中的电路问题
例1．如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时 （ ）
A.有感应电流通过电阻R，大小为
B.有感应电流通过电阻R，大小为
C.有感应电流通过电阻R，大小为
a
b
D.没有感应电流通过电阻R
考点2：电磁感应中的图象问题
例2．如图所示, 一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直; 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直, ba的延长线平分导线框. 在t=0时, 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动, 直到整个导线框离开磁场区域. 以i表示导线框中感应电流的强度, 取逆时针方向为正. 下列表示i-t关系的图示中, 可能正确的是（ ）
【分析与解】
c
d
e
f
图
【变式训练1】如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线框中电
流沿abcdef为正方向） （ ）
考点3：电磁感应中的动力学问题
例3．如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，则 （ ）
A．如果B增大，vm将变大
B．如果α变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大
D．如果m变小，vm将变大
【分析与解】
考点4：电磁感应中的能量问题
例4．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时 （ ）
A电阻R1消耗的热功率为Fv／3
B电阻 R。消耗的热功率为 Fv／6
C整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v
【分析与解】
三、迁移运用 当堂达标
1．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ）
A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E＝Bav
D．感应电动势平均值
2．两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
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g。 （ ）
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
3．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场内，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于 （ ）
R
F
A．棒的机械能增加量
B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量
D．电阻R上放出的热量
a
b
R
F
B
r
4．如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程 （ ）
A．杆的速度最大值为
B．流过电阻R的电量为
C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D．恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
四、复习巩固 当堂小结
五、布置作业
课后反思：
3-2第4章第2讲 电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题
参考答案
例1．B。
例2．C。 【变式训练1】D。
例3．BC。
例4．BC。
三、当堂达标
1．ACD
2． C
3． A
4．BD
学习内容
2．1交变电流产生和描述
学习目标
考点1．交变电流、交变电流的图像
考点2．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值
学习重点
正弦式交变电流的变化规律及中性面的理解
学习难点
对有效值的理解
学法指导
1、时，最大，e=0,i=0,电流方向将改变。， e、i均最大，电流方向不改变。
2、计算有效值时应该注意“相同时间”内“相同电阻”上产生的“相同热量”
导 学 过 程
自主空间
一、先学后教 自学质疑
1、大小和 都随时间作 变化的电流简称交流。
2、瞬时值：交变电流某一 的值，是时间的函数。峰值：交变电流的电流或电压所能达到的 。
3、由下方的立体图完成对应的填空
e
0
最大
电流方向
无
DCBAD
对应上面的位置描点画图
e
e
t
t
4、有效值是根据电流的什么定义的，是不是和峰值之间一定存在的关系？
二、合作探究 交流展示
考点1：描述交变电流的图像及物理量
例1．（2010广东卷）图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的
A.周期是0.01S
B.最大值是311V
C.有效值是220V
D.表达式为U=220sin100πt（V）
例1．答案：BC
解析：交流电考察
由图知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s
表达式 选BC。
【变式训练1】（2011天津）．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则
A．t =0.005s时线框的磁通量变化率为零
B．t =0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz
【变式训练1【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为。当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为Emax/，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。
【答案】：B
考点2：交变电流“四值”的有关计算
例2：如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度为ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值．
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势．
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势．
(4)交流电压表的示数．
(5)转动一周外力做的功．
(1)
(1) 3．14
例2
【变式训练2】（09·福建）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则 （ D ）
A.电压表的示数为220v
B.电路中的电流方向每秒钟改变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484w
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
【变式训练2】解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错；由图像知T=0.02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率,C错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。
三、迁移运用 当堂达标
1、矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是 （ D ）
A．此交流电的频率为0.2Hz
B．此交流电动势的有效值为1V
C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.1s时，通过线圈的磁通量最大
2.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（ D ）
A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为
C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W
3．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( BCD )
A．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3:2
C．交流电a的瞬时值为V
D．交流电b的最大值为V
四、复习巩固 当堂小结
五、布置作业
课后反思：
学习内容
2．2变压器、电能的输送
学习目标
考点1．理想变压器
考点2．远距离输电
学习重点
理想变压器的电流、电压与匝数的关系
学习难点
变压器的工作原理、原副线圈的电流、电压以及功率的关系
学法指导
1、 对理想变压器要注意能量守恒定律的应用
远距离输电要画出示意图，以变压器为分界将整个电路化成几个独立的回路，再进行有关的计算
导 学 过 程
自主空间
一、先学后教 自学质疑
1、变压器通过原线圈时在铁心中激发磁场，由于电流的 、
、不断变化，铁心中的磁场也在变化，变化的磁场在副线圈中产生 ，所以尽俩个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流，互感是变压器工作的基础；由于互感原、副线圈电流的频率是 ；
2、原、副线圈之间的电压、电流、功率存在什么样的关系、分别是有谁决定谁的？
二、合作探究 交流展示
考点1：理想变压器
例1．一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器元、复线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了5匣线圈。如题17图所示，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线全的端电压为1v，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为
A．1100,360 B.1100，180
C．2200,180 D. 2200,360
【答案】B
【变式训练1】2010·天津·7为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后
A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
答案：AD
考点2：变压器与图像结合
例2．（2011江苏）图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；
(3)求ce和de 间线圈的匝数比。
解析：
【变式训练2】如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是
答案：B
考点3：远距离输电
例3． 2010·江苏物理·7在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
答案：CD
【变式训练3】（09·广东物理·9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 （ ABD ）
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
三、迁移运用 当堂达标
2010·海南物理·9如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是
A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
（09·江苏物理·6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （ AB ）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100 V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
四、复习巩固 当堂小结
五、布置作业
学习内容
3-2第三章传感器
学习目标
考点1．各种敏感元件的特点
考点2．各种传感器的工作原理
考点3．传感器与各种门电路相结合的问题
学习重点
各种传感器的工作原理
学习难点
各种传感器的工作原理
学法指导
熟记各种敏感元件的特性，根据电路的要求，探究敏感元件在电路中所起的作用，深刻。传感器的工作原理
导 学 过 程
自主空间
一、先学后教 自学质疑
1、 传感器：传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换＿＿＿＿信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。
常见的传感器有：＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、力传感器、磁敏传感器等。
2、 常见传感器元件：
（1） 光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，导体电阻较 ；有光照时，导体电阻较 ；光敏电阻能够把＿＿＿＿这个光学量转换为电阻这个电学量。
（2）金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而＿＿＿＿，热敏电阻的电阻随温度的升高而＿＿＿＿。
（3）电容式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。
（4）霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量
二、合作探究 交流展示
考点1：各种敏感元件的特点
例1．如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是 （ ）
A、图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
B、图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
C、图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D、图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
【变式训练1】
考点2：各种传感器的工作原理
例2．（南通2010年模拟）关于传感器，下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
B．动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器
C．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器
D．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警
【变式训练2】(2009年江苏百校联考)如图所示，甲图是录音机的录音电路原理图，乙图是研究自感现象的实验电路图，丙图是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁图是电容式话筒的电路原理图．下列说法正确的是 ( )高考资源网
A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场高考资源网
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D．丁图电路中，根据电磁感应的原理，声波的振动会在电路中产生变化的电流
考点3： 霍尔元件
例3．利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B中，在薄片的两个侧面、间通以电流时，另外两侧、间产生电势差，这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累，于是、间建立起电场ＥＨ，同时产生霍尔电势差ＵＨ。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，ＥＨ和ＵＨ达到稳定值，ＵＨ的大小与和以及霍尔元件厚度之间满足关系式，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
（１） 设半导体薄片的宽度（、间距）为，请写出ＵＨ和ＥＨ的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图１中、哪端的电势高；
（２） 已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为ｎ，电子的电荷量为ｅ，请导出霍尔系数ＲＨ的表达式。（通过横截面积Ｓ的电流，其中是导电电子定向移动的平均速率）；
【变式训练3】
三、迁移运用 当堂达标
固定电极
膜片电极
F
图3
1．传感器是一种采集信息的重要器件，如图3所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么 ( )
A．若电容减小，则力F增大
B．若电容增大则力F减小
C．若电容变大，则力F增大
D．以上说法都不对
2. 美国科学家Willard S.Boyle与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区2009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
四、复习巩固 当堂小结
五、布置作业
课后反思：
高三一轮复习3-2第三章传感器答案
例1． BD 【变式训练1】 熄灭 大
例2． B 【变式训练2】 AC
例3． （1）由 ①
得 ②
当电场力与洛伦兹力相等时 ③
得 ④
将 ③、④代入②，
得
【变式训练3】D
三、迁移运用 当堂达标
1．C 2.BC
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
