《高中物理第3章划时代的发现3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑-麦克斯韦的电磁场理论教师用书沪科版选修1-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第3章划时代的发现3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑-麦克斯韦的电磁场理论教师用书沪科版选修1-1（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑麦克斯韦的电磁场理论1(3分)如图331所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，设插入方式相同，下面的叙述，正确的是()图331A两次线圈中磁通量变化相同B两次线圈中磁通量变化不同C两次线圈中磁通量变化率相同D两次线圈中磁通量变化率不相同【解析】两次插入，线圈中磁通量的变化是相同的，但由于插入的时间不同，故磁通量的变化率不同，选项A、D正确【答案】AD2(3分)如图332所示，电流表与螺线管组成闭合电路以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是()图332A磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针
2、偏转大B磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小【解析】电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以A正确【答案】A3(4分)(多选)如图333所示，原线圈M与电源相连接，副线圈N与电流计G相连接，如副线圈中产生的感应电流流过电流计，则这时正在进行的实验过程可能的是()图333A滑动变阻器的滑动头没有移动B滑动变阻器的滑动头P向B端移动C开关S突然断开DM中插入磁芯的过程【
3、解析】如果滑动头P不动，线圈M中电流不变，则穿过N的磁通量不变，A选项没有可能，B选项可能，C、D两项可使穿过N的磁通量发生变化，产生感应电流【答案】BCD课标导思1.了解发电机的发展过程，知道什么是交变电流(重点)2了解电能对社会的重要性及能量的转化3知道“场”概念，以及概念提出的重大意义4知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容(难点)一、把机械能转化为电能发电机的发明1发电机的发展史法拉第发明了圆盘发电机1832年法国的皮克西发明了用永久磁铁制造的发电机1834年英国的克拉克制造了一台带有整流子的手摇永磁发电机英国的霍姆斯对永磁发电机的发展起了很大作用1867年德国人西门子和英国人瓦利分别发明了
4、自激发电机制造第一台能够产生真正连续电流的具有实用尺寸的直流发电机的荣誉应归于比利时的格拉姆美国发明家爱迪生改进了西门子发电机，使它得以广泛的应用，开始了以电的应用为标志的世界“第二次产业革命”2交变电流大小、方向周期性变化的电流叫做交变电流二、把电能转化为机械能电动机的发明1电动机的发展史1834年俄国的雅各比制成第一台实用的电动机美国发明家特斯拉于1883年制成了一台感应电动机1889年俄国的多利沃多布罗沃利斯基制成了实用的三相感应电动机2感应电动机的原理三相交变电流能在空间产生旋转磁场，会使放置其中的闭合铝框转动三、重要的能源电能1电能可以作为其他各种形式能量的转换中心2电能的应用主要体
5、现在能量的转换与传递、电照明和电通信三个方面四、电能与社会电气化的程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志五、场和力线的新概念场的概念是牛顿时代以来物理学概念、基本理论方面最重要的变革六、麦克斯韦的发展一座伟大的丰碑麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：1变化的磁场产生电场2变化的电场产生磁场.一、发电机的工作原理1发电机：把机械能转化成电能的装置，和电动机的原理正好相反2直流电：干电池和蓄电池等电源提供的电流，方向不发生变化，称为直流电简称DC.3交流电：让矩形线圈在磁场中转动产生了大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称AC.4交流发电机的工作原理：如图334所示，线圈平面从垂直
6、于磁感线开始转动，当线圈的一个边向上运动，另一个边向下运动，切割磁感线，线圈中产生了感应电流电流从线圈的一个边流出，从另一个边流进当线圈转过半周后，线圈的左右两个边在磁场中发生了变化，原来向上运动的改为向下运动，原来向下运动的改为向上运动，结果使得线圈中的电流方向发生了改变这就产生了大小和方向都随时间作周期性变化的电流图334【深化探究】我们生活中用的电就是由交流发电机产生的，并且电流的频率为50 Hz，那么发电机每秒要转多少圈？提示：线圈每转动一圈电流周期性变化一次，所以50 Hz的交变电流其发电机每秒转50圈.二、揭开电动机旋转的奥秘1电动机的工作原理电动机是利用通电线圈在磁场中受到安培力
7、的作用而发生扭转的原理设计的电动机由定子和转子组成，定子是电动机中固定不动的部分，转子是电动机中转动的部分2直流电动机持续转动的奥秘电动机中线圈的电流方向要不断改变，从而实现线圈持续转动，如图335所示图335【特别提醒】直流电动机外电路中的电流方向是不变的.但是电动机线圈中的电流方向每半圈改变一次，这是靠一对电刷实现的.三、麦克斯韦电磁场理论综述1变化的磁场产生电场2变化的电场产生磁场【特别提醒】在变化的磁场中产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的.一、发电机和电动机的探究(多选)下列说法正确的是()A旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机从实质上讲都是改变了线圈中的磁通量B发
8、电机与电动机都是符合能量的转化与守恒定律的C电动机的电源必须是直流电D以上说法都不正确【导析】发电机与电动机都是物理学的研究成果，在生产、生活中的应用都遵从物理学的规律，在解题时要注意生活、生产中都用了哪些物理规律【解析】根据法拉第电磁感应定律可知只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电动势，故A正确；任何机器都遵守能量的转化与守恒定律，故B选项正确；电动机有直流电动机和交流电动机，故C、D错误故选AB.【答案】AB1下列说法中正确的是()A雅各比发明第一台实用电动机B电动机是将磁场能转化成机械能C电动机有直流电动机和交流电动机D电动机的发明开启了以电的应用为标志的“第二次工业
9、革命”【解析】雅各比发明了第一台实用电动机，A项正确；电动机是将电能转化成机械能，故B项错误；电动机分为直流电动机和交流电动机，故C项正确；第二次工业革命以电的应用为标志，D项正确【答案】ACD二、电能的应用第二次工业革命的重要标志是()A发明了电磁波B发明了发电机C发明了热机D发明了互联网【导析】第二次工业革命电力得到广泛的应用，推动了生产力的迅猛发展，对物理学技术的进步起到了决定性作用【解析】第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”故选B.【答案】B2人类利用新能源历程中，新能源的开发利用对当时社会
10、生活、工业的进程，有何影响？【解析】煤的利用是人类开发能源的伟大创举，它支持了以蒸汽机为动力的第一次工业革命，英国凭借煤的利用技术优势，一跃成为世界工业强国后来，随着石油的普及，石油成为工业的“血液”，大大加快了世界工业的发展美国则由于对石油利用技术的开发和创新，超过了英国，跃居为世界工业强国之首又如蒸汽机的发明和改进，第一次改变了人们利用能源的方式，为工业发展提供了巨大的动力，引发了历史上第一次工业革命，建立起以机器为基础的大工业体系，很多国家很快就完成了工业化的过程，进入到工业文明时代，而工业文明时代最有代表性的装置就是发电机和电动机，是电动机解放了劳动力，使人类完成了跨跃式发展的步伐【答
11、案】见解析三、麦克斯韦电磁场理论的理解(多选)下列说法正确的是()A电荷的周围一定有电场，也一定有磁场B均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D正弦交变的电场在其周围空间一定产生交变的磁场【解析】只有变化的电场才能激发磁场，A错误；均匀变化的电场周围存在恒定的磁场，B正确，C错误；周期性变化的电场在其周围产生周期性变化的磁场，D正确【答案】BD对麦克斯韦电磁场的理解在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，稳定磁场也不产生电场3(多选)下列说法正确的是()A恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C均匀
12、变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场【解析】电流周围存在磁场，A对稳定电场(磁场)不能产生磁场(电场)，B错均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场，但不能形成电磁波，C对D错【答案】AC1下列说法正确的是()A第一台有实用意义的自激发电机是法拉第发明的B世界上第一台有实用意义的自激发电机是由法国的皮克西发明的C世界上第一台有实用意义的自激发电机是由西门子和瓦利发明的D发电机是根据电流的磁效应制成的【解析】法拉第发现电磁感应的第二年，受法拉第发现的启示，法国人皮克西应用电磁感应原理制成了最初的发电机皮克西发明的这种发电机在世界上是首创的，当然也
13、有其不足之处。需要对它进行改进的地方，一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活；二是通过整流可以得到定向电流，但是电流的强弱还是不断变化的.1867年，德国发明家西门子和英国人瓦利分别发明了自激发电机，即在发电机上不用磁铁(即永久磁铁)，而用电磁铁，这样可以使磁力增强，产生强大的电流自激发电机称得上是现代实用发电机的雏形，由此可知C正确【答案】C2电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中下列家用电器中应用了电动机的是()A洗衣机B电饭锅C电热水壶D电热毯【解析】电动机主要将电能转化为机械能；电饭锅、电热水壶、电热毯都是主要将电能转为内能，所以B，C，D错，A正确【答案
14、】A3甲、乙两电路中电流与时间关系如图336所示，属于交变电流的是() 【导学号：22940026】图336A甲乙都是B甲是乙不是C乙是甲不是D甲乙都不是【解析】方向不变化的电流叫做直流电大小和方向都不变化的电流叫做恒定电流方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征甲是方波形交流电，乙是脉动直流电【答案】B4(多选)某电路的电场随时间变化的图像如图所示，能产生磁场的电场是()【解析】题图A中电场不随时间变化，不产生磁场，题图B和题图C中电场都随时间做均匀变化，能产生稳定的磁场题图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场【答案】BCD5英国物理学家法拉第经过10年不懈努力，终于在1831年发现了_现象，发明了发电机，开创了获取电能的先例我国兴建的长江三峡超大型发电厂，是将水的_能转化为电能一些城市还建造了垃圾焚烧发电厂，是将垃圾焚烧后获得的_能，最终转化为电能【答案】电磁感应机械内学业达标测评(九) (建议用时：45分钟)1(多选)下列说法正确的是()A皮克西发明了第一台发电机B法拉第发明了第一台发电机C发电机是将机械
