高二物理电磁感应1
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高二物理教案:电磁感应现象高二物理教案:电磁感应现象1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上,进一步学习电与磁的关系,也为后面学习电磁波打下基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习电磁感应现象,通过学生实验探究,找出产生感应电流的条件。
用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流,使学生感受现代技术的重要作用。
通过“历史回眸”,介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家的献身精神,懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。
在探究感应电流产生的条件时,使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法,经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程;在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时,体验科学家在探究真理过程中的献身精神。
二、教学目标1.知识与技能(1)知道电磁感应现象及其产生的条件。
(2)理解产生感应电流的条件。
(3)学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
2.过程与方法通过有关电磁感应的探究实验,感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。
3.情感、态度价值观(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程,领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点重点和难点:感应电流的产生条件。
四、教学资源1、器材(1)演示实验:①电源、导线、小磁针、投影仪。
②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。
(2)学生实验:①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。
②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。
③DIS实验:微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。
2、课件:电磁感应现象flash课件。
五、教学设计思路本设计内容包括三个方面:一是电磁感应现象;二是产生感应电流的条件;三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。
可编辑修改精选全文完整版高二物理电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结2012.6一、产生感应电流的条件:1.磁通量发生变化(产生感应电动势的条件)2.闭合回路*引起磁通量变化的常见情况:(1)线圈中磁感应强度发生变化(2)线圈在磁场中面积发生变化(如:闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动)(3)线圈在磁场中转动二、感应电流的方向判定:1.楞次定律:(适用磁通量发生变化)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
关于“阻碍”的理解:(1)“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场;(2)“阻碍”不是“阻止”,尽管“阻碍原磁通量的变化”,但闭合回路中的磁通量仍然在变化;(3)“阻碍”是“阻碍变化”,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同——阻碍原磁通量的减少。
2.右手定则:(适用导体切割磁感应线)伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
其中四指指向还可以理解为:感应电动势高电势处。
*应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤①明确闭合回路中原磁场方向(穿过线圈中原磁场的磁感线的方向)。
②把握闭合回路中原磁通量的变化(φ原是增加还是减少)。
③依据楞次定律,确定回路中感应电流磁场的方向(B感取什么方向才能阻碍φ原的变化)。
④利用安培定则,确定感应电流的方向(B感和I感之间的关系)。
*楞次定律的拓展1.当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。
(增反减同)2.当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动(来斥去吸)。
3.当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原电流的变化(自感现象)。
三、感应电动势的大小:1. 法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
高二物理辅导--电磁感应(一)电磁感应(一)1.电磁感应现象:⑴定义:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象.⑵产生感应电流的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化.如果电路不闭合,那么只能产生感应电动势而不能产生感应电流⑶引起磁通量变化的类型2.楞次定律:⑴适用范围:适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况.⑵内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.⑶对“阻碍”的理解:方向、相对运动、变形⑷楞次定律判断感应电流方向的一般步骤:①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向;②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;③楞次定律判定感应电流的磁场方向;④由安培定则根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向.3.右手定则:练习:1、如图所示,竖直放置的长直导线通过恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线圈产生感应电流的是()A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动 C.线框向下运动D.线框以ab边为轴转动 E.线框以直导线为轴转动2、如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能是( )A.向下运动 B.向上运动 C.向左平移 D.以上都不可能3、由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( )(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流(B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流(C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流(D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流4、金属圆环的圆心为O,金属棒O a、O b可绕O在环上转动,如图所示.当外力使O a逆时针方向转动时,O b将( )(A)不动(B)逆时针转动 (C)顺时针转动(D)无法确定5、如图所示,当磁场的磁感应强度B在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应电流的方向应为( )(A)内环顺时针方向,外环逆时针方向(B)内环逆时针方向,外环顺时针方向(C)内外环均顺时针方向 (D)内外环均逆时针方向6、如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是( )(A)电键S闭合瞬间 (B)电键S由闭合到断丌瞬间(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动7、如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( )(A)沿abcda不变(B)沿adcba不变(C)由abcda变成adcba (D)出adcba变成abcd8、如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( )(A)匀速向右运动(B)加速向右运动(C)减速向右运动(D)加速向左运动9、如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______;当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.10、如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是( )(A)无感应电流 (B)有顺时针方向的感应电流(C)有逆时针方向的感应电流 (D)无法确定11、如图所示,直导线MN上通以电流I,当其右侧金属棒AB在导轨上匀速向右运动时,请说明绕在铁芯上的线圈AB及CD中的感应电流方向12、如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨上应( )(A)向右作减速运动(B)向左作减速运动 (C)向右作加速运动(D)向左作加速运动4.法拉第电磁感应定律:(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势.感生电动势:由感生电场产生的感应电动势.动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势.(2)内容:电路中感应电动势大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(3)公式:.(4)注意:①上式适用于回路磁通量发生变化的情况,回路不一定要闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,就会产生感应电动势;若电路是闭合的就会有感应电流产生.②△Φ不能决定E的大小,t?Φ才能决定E的大小,而t?Φ与△Φ之间无大小上的必然联系.③公式只表示感应电动势的大小,不涉及方向.④当△Φ仅由B引起时,则tBnSE=;当△Φ仅由S引起时,则tSnBE=.⑤公式tnEΦ=,若△t取一段时间,则E为△t这段时间内感应电动势的平均值.当磁通量的变化率t?Φ不随时间线性变化时,平均感应电动势一般不等于初态与末态电动势的平均值.若△t趋近于零,则表示瞬时值.(5)部分导体切割磁感线产生的感应电动势的大小:E=BLVsinθ.①式中若V、L与B两两垂直,则E=BLV,此时,感应电动势最大;当V、L与B中任意两个量的方向互相平行时,感应电动势E=0.②若导体是曲折的,则L应是导体的两端点在V、B所决定的平面的垂线上投影间的.即L为导体切割磁感线的等效长度.③公式E=BLV中若V为一段时间的平均值,则E应是这段时间内的平均感应电动势;若V为瞬时值,则E应是某时刻的瞬时值.练习:13、如图所示,半径为r的金属环,绕通过某直径的轴OO/以角速度ω转动,匀强磁场的磁感应强度为B.从金属环的平面与磁场方向重合开始计时,则在转过30O的过程中,环中产生的感应电动势的平均值是多大?E ntΦ14、如图所示,在金属线框的开口处,接有一个10/μF 的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10-3T /s 的速率增加.如果线框面积为100m 2,则电容器上板带________电,下板带________电,电容器带的电量为________C .15、如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T ,框架中的电阻R 1=3Ω,R 2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB 在磁场中的长度为0.5m ,当AB 棒以10m /s 速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F =________N ,产生功率P =________W ,通过R 2上的电流I 2=________A .16、如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a 、b 两点间的电势差为( ) (A )12ε (B )13ε (C )23ε (D )ε17、如图所示,两根平行光滑艮直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab 和cd 跨在导轨上,ab 的电阻大于cd 的电阻.当cd 棒在外力F 2作用下匀速向右滑动时,ab 棒在外力F 1,作用下保持静止,则ab 棒两端电压U ab ,和cd 棒两端电压U cd .相比,U ab ________U cd ,外力F 1和F 2相比,F 1________F 2(均选填“>”、“=”或“<”)(磁场充满导轨区域)18、如图所示,平行导轨间的距离为d .一端跨接一个电阻R ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R 的电流为( ) (A )RBdv (B )RBdvsin θ(C)RBdvcos θ(D )θRsin Bdv19、如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc 金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef ,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( ). (A )ef 棒所受的拉力 (B )电路中的磁通量 (C )电路中的感应电流 (D )电路中的感应电动势20、如图所示,一个质量m =16g 、长d =0.5m 、宽L =0.1m 、电阻R =0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m 高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h =1.55m ,线框进入磁场时恰好匀速下落(g 取10m /s 2).问:(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大? 26、如图所示,水平放置的金属框架abcd ,宽度为0.5m ,匀强磁场与框架平面成30°角,磁场的磁感应强度为0.5T ,框架电阻不计,金属杆MN 置于框架上可以以无摩擦地滑动.MN 杆的质量为0.05kg ,电阻为0.2Ω,试求当MN 杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零?此时水平拉力应为多大?(v =3.7m /s ,F =0.3N ) 21.如图所示,在一个磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN 以速度v 从导轨的O 点处开始无摩擦地匀速滑动,迷度v 的方向与Ox 方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r .(1)写出t 时刻感应电动势的表达式.(2)感应电流的大小如何? (3)写出在t 时刻作用在导电棒MN 上的外力瞬时功率的表达式.1. ABD2. BC3. A4. B5. A6. AC7. B8. CD9. 高、高10. C 11. A →B,D →C 12. AB 13. 14. (负,正,5×10-6) 15. ( F =0.03N ,P =0.3W ,I 2=0.3A) 16. 17. (= =) 18. D 19.C 20. ((1)B =0.4T (2)V =11m /s )21. 2Bv t ε=,()r 22Bv+,()r22t v B 2 2+。
第二章电磁感应1.楞次定律1.会用实验探究影响感应电流方向的因素。
2.理解楞次定律的内容。
3.会用楞次定律判断感应电流的方向。
4.会用右手定则及楞次定律解答有关问题。
一、影响感应电流方向的因素02 1.穿过闭合回路的□01磁通量变化是产生感应电流的条件,所以感应电流的方向可能与□磁通量的变化有关。
2.通过实验,记录磁极进出闭合线圈运动的四种情况,分析总结感应电流的方向与□03磁通量的变化之间的关系。
二、楞次定律1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要□01阻碍引起感应电流的磁通02变化。
量的□03能量守恒定律的必然结果。
2.实质:感应电流沿着楞次定律所述的方向,是□三、右手定则01垂直,并且都与手掌在□02同一个平面内;1.内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指□05四指所指的方向就是感应让磁感线从□03掌心进入,并使□04拇指指向导线运动的方向,这时□电流的方向。
如图所示。
06导线切割磁感线时感应电流的方向。
2.适用条件:更便于判定□判一判(1)感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化,所以原磁通量不变。
( )(2)电路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也会产生“阻碍”作用。
( )(3)楞次定律是机械能守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
( )(4)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。
( )提示:(1)×(2)×回路中的“阻碍”作用是由感应电流的磁场产生的,若回路不闭合,就无感应电流,因此不会产生“阻碍”作用。
(3)×(4)√想一想(1)楞次定律中,“阻碍引起感应电流的磁通量的变化”是说感应电流的磁场与原磁场方向相反吗?提示:不是,应理解为:原磁场磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;原磁场磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
(2)右手定则与右手螺旋定则相同吗?提示:不同,右手定则中四指与拇指在同一平面上,判断的是感应电流的方向;右手螺旋定则中四指是弯曲的,大拇指与四指不在同一平面上,判断的是电流周围的磁场方向。
第四章电磁感应第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件对应学生用书P11.划时代的发现(1)奥斯特梦圆“电生磁”:1820年,丹麦物理学家发现通电导线能使小磁针发生偏转,这种作用称为。
(2)法拉第心系“磁生电”①英国物理学家发现了电磁感应现象。
在电磁感应中产生的电流叫做电流。
②法拉第把引起感应电流的原因概括为五类:的电流、的磁场、运动的恒定电流、的磁铁、在磁场中运动的导体,它们都与变化和运动相联系。
2.探究感应电流的产生条件(1)探究导体棒在磁场中运动是否产生电流①实验装置②分析论证:闭合电路包围的面积时,电路中有电流产生;包围的面积时,电路中无电流产生。
(2)探究磁铁在线圈中运动是否产生电流①实验装置②分析论证:线圈中的磁场时,线圈中有感应电流;线圈中的磁场时,线圈中无感应电流。
(3)模仿法拉第的实验①实验装置②分析论证:线圈B中磁场时,线圈B中有感应电流;线圈B中磁场时,线圈B中无感应电流。
(4)归纳结论只要穿过导体回路的发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。
第3节楞次定律对应学生用书P31.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、两节干电池(用来查明电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。
结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转。
即左进偏,右进偏。
(3)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况(4)实验结论表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者;当磁铁远离线圈时,两者。
2.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的。
注意:阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量的变化不能被抵消,磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”。
第一讲磁通量感应电流产生的条件第1课时磁通量问题1:磁通量1.磁通量的定义2.公式3.适用条件4.单位5.大家知道:磁感线的疏密可以形象地反映磁场的强弱,即磁感应强度的大小。
那么用磁感线如何来形象地描述磁通量呢?6.如右图,匀强磁场磁感应强度为B,平面abcd的面积为S,它与磁场方向不垂直,a′b′ cd是它在垂直于磁场方向上的投影平面,则穿过平面abcd的磁通量为多大?若平面abcd与磁场方向平行,则此时穿过平面abcd的磁通量又是多大?8.磁通密度练习4.下列有关磁通量的论述中正确的是A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大问题2:磁通量的变化1.计算公式Δφ=φ2 -φ1其中φ1是初状态的磁通量,φ2是末状态的磁通量2.磁通量的变化包括三种情况①磁感应强度B不变,有效面积S变化,则磁通量的变化Δφ=②磁感应强度B变化,有效面积S不变,则磁通量的变化Δφ=③磁感应强度B和有效面积S都发生变化,则磁通量的变化Δφ=例2.如右图所示,框架面积为S ,框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_ _ _ ,若使框架绕OO ’转过60°,则穿过线框平面的磁通量为___ _____,若从初始位置转过90°,则穿过线框平面的磁通量为__ ___,若从初始位置转过180°,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_____ __1.关于磁通量, 下列说法中正确的是( )A. 磁通量不仅有大小而且有方向, 所以是矢量B. 磁通量越大, 磁感应强度越大C. 通过某一平面的磁通量为零, 该处磁感应强度不一定为零D. 磁通量就是磁感应强度2..面积 S=0.5m 2, 的闭合金属圆环处于磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场中, 当磁场与环面垂直时, 穿过环面的磁通量是____________; 当金属圆环转过900, 环面与磁场平行时, 穿过环面的磁通量是_______________.3.如图所示,一面积为S 的长方形线圈abcd 有一半处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,这时穿过线圈的磁通量为 Wb ,当线圈以ab 为轴从图中位置转过60°的瞬间,穿过线圈的磁通量为 。
电磁感应习题分类练习1、如图1所示,线圈abcd每边长l=0.20m,线圈质量m1=0.10kg、电阻R=0.10Ω,砝码质量m2=0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感强度B=0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.(平衡类)2、如图2所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度为B.在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑.求ab棒的最大速度.(已知ab和导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)(加速类)3 、电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l、ad=h、质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图4.若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是.(不考虑空气阻力)(能量类)4 、如图5,A是一边长为l的正方形线框,电阻为R.现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.取逆时针方向为电流正方向,线框从图示位置开始运动,则线框中产生的感应电流i随时间t变化的图线是图6中的若改为:以x轴正方向作为力的正方向,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图7中的。
(图象类)电磁感应练习一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有: ( ) A 、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势 2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是: ( ) A 、阻碍引起感应电流的磁通量; B 、与引起感应电流的磁场反向; C 、阻碍引起感应电流的磁通量的变化; D 、与引起感应电流的磁场方向相同。
高二物理选修一重点知识点一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当一导体中磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
①电动势的方向由楞次定律确定,即感应电动势的方向总是阻碍产生它的磁通量变化的原因。
②法拉第电磁感应定律的数学表达式:ε = -dΦ/dt,其中ε为感应电动势,dΦ/dt为磁通量的变化率。
2. 洛伦兹力:电荷在磁场中的运动会受到洛伦兹力的作用,洛伦兹力的大小和方向由以下公式给出:① F = q(v × B),其中F为洛伦兹力,q为电荷,v为电荷的速度,B为磁场强度。
②洛伦兹力的方向垂直于速度和磁场方向的平面,并且符合右手定则。
二、交流电1. 交流电的概念:交流电是指电流方向和大小随时间而变化的电流。
①交流电的特点是频率固定,即单位时间内交流电的正向和反向变化的次数。
②交流电的周期是指正半周期和负半周期所花费的时间之和。
2. 电压与电流的关系:在交流电路中,电压和电流之间满足正弦函数关系。
①电压的峰值代表电压的最大值,用Vmax表示;电流的峰值代表电流的最大值,用Imax表示。
②电压和电流之间存在相位差,相位差表示两者之间的时间延迟。
三、电磁波1. 电磁波的概念:电磁波是由电场和磁场以相互垂直并且相互作用的方式传播的能量波动。
①电磁波的特点有频率、波长、振幅和速度。
②不同频率的电磁波被称为不同的波段,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
2. 光的折射和反射:光线在介质边界上的传播会发生折射和反射现象。
①折射定律:光线从一种介质传播到另一种介质时,入射角和折射角之间满足折射定律,即sinθ₁ / sinθ₂ = n₂ / n₁,其中θ₁为入射角,θ₂为折射角,n₁和n₂分别为两种介质的折射率。
②反射定律:光线从一种介质反射到同种介质时,入射角和反射角相等。
以上是高二物理选修一的重点知识点介绍,涵盖了电磁感应、交流电和电磁波等内容。
通过学习这些知识点,我们可以更深入地了解电磁现象的产生和传播规律,在实际应用中有更多的可能性和发展前景。
高二物理知识点:电磁感应
电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
(1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
(2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
(3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
(4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=10 3mH=106μH.(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
高二物理第一章 电磁感应知识点:1、磁通量穿过某一面积的磁感线条数;标量,但有正负;Φ=BS·sin θ;单位Wb ,1Wb=1T·m 2。
2、电磁感应现象利用磁场产生电流的现象;产生的电流叫感应电流,产生的电动势叫感应电动势;产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3、感生电场变化的磁场在周围激发的电场。
4、感应电动势分为感生电动势和动生电动势;由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势,由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势;产生感应电动势的导体相当于电源。
5、楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化;判定感应电流和感应电动势方向的一般方法;适用于各种情况的电磁感应现象。
6、右手定则让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向,四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向;仅适用导体切割磁感线的情况。
7、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比;E=n t ∆∆Φ。
8、动生电动势的计算法拉第电磁感应定律特殊情况;E=Blv·sin θ。
9、互感两个相互靠近的线圈中,有一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势,这种现象叫做互感,这种电动势叫做互感电动势;变压器的原理。
10、自感由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
11、自感电动势由于自感而产生的感应电动势;自感电动势阻碍导体自身电流的变化;大小正比于电流的变化率;E=L t I∆∆;日光灯的应用。
12、自感系数上式中的比例系数L 叫做自感系数;简称自感或电感;正比于线圈的长度、横截面积、匝数;有铁芯比没有时要大得多。
13、涡流线圈中的电流变化时,在附近导体中产生的感应电流,这种电流在导体内自成闭合回路,很像水的漩涡,因此称作涡电流,简称涡流。
习题:1、如图,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中( )A .进入磁场时加速度小于g ,离开磁场时加速度可能大于g ,也可能小于gB .进入磁场时加速度大于g ,离开时小于gC .进入磁场和离开磁场,加速度都大于gD .进入磁场和离开磁场,加速度都小于g2、如图,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中( )A .进入磁场时加速度小于g ,离开磁场时加速度可能大于g ,也可能小于gB .进入磁场时加速度大于g ,离开时小于gC .进入磁场和离开磁场,加速度都大于gD .进入磁场和离开磁场,加速度都小于g3、如下图,MN 是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( )A .受力向右B .受力向左C .受力向上D .受力为零4、如右上图,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s 时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s 时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )A .W1<W2,q1<q2B .W1<W2,q1=q2C .W1>W2,q1=q2D .W1>W2,q1>q25、如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab 可沿导轨滑动,原先S 断开,让ab 杆由静止下滑,一段时间后闭合S ,则从S 闭合开始记时,ab 杆的运动速度v 随时间t 的关系图可能是下图中的哪一个?( )5、如图中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v 沿x 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。