(BD)磁场、电磁感应、交流电、电磁场和电磁波要点
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初中物理电磁知识点梳理电磁知识点梳理电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷的相互作用及其与磁场之间的关系。
在初中物理中,电磁知识点是非常重要的,涉及到电场、磁场、电流等概念。
下面将对初中物理中的电磁知识点进行梳理。
电磁感应电磁感应是指通过磁场的变化来产生电流的现象。
在初中物理中,学生首先会学习到安培环路定理,即安培环路定理规定了通过闭合回路的磁感应强度的总和等于环路上的电流乘以磁感应强度,即Bdl=μ0I。
另外一个重要的概念是法拉第电磁感应定律,它规定了当磁通量的变化率与回路上的导线的匝数乘积相等时,产生的感应电动势是相等的。
即ε=-N(dΦ/dt),其中ε表示感应电动势,N表示线圈的匝数,Φ表示磁通量,t表示时间。
电磁感应的应用还涉及到发电机和变压器。
发电机是将机械能转化为电能的装置,其基本原理就是基于电磁感应的。
当发电机转子旋转时,通过变化的磁场感应导致了电流的产生。
而变压器则是利用了电磁感应的原理,在初中物理课堂上会涉及到基本的变压器的原理。
电磁波电磁波是电场和磁场通过相互作用传播的一种能量传递方式。
在初中物理中,电磁波的主要特点是传播速度快,能够在真空和介质中传播。
而电磁波的分类涉及到不同波长的电磁波,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波的传播过程也涉及到光的反射、折射和色散等现象。
反射是指光线遇到表面时发生方向的改变,映射回去。
折射是指光线从一种介质射向另一种介质时,由于介质的折射率不同而发生方向的改变。
色散则是指光线经过折射时,不同频率的光波由于折射率的不同而发生弯曲,导致色彩的分离。
电磁波的应用非常广泛。
在日常生活中,我们常见的电器如电视、手机、无线网络等都是利用了电磁波进行信息传输。
此外,医学领域也广泛应用电磁波技术,如X射线、核磁共振和放射治疗等。
静电与电流静电是指在物体表面的电荷分布不均匀,导致电荷的积累。
静电的产生是通过摩擦、接触和感应等方式实现的。
电磁感应、交流电及电磁波部分期中复习(一)知识要点1. 感应电流(感应电动势)的方向——楞次定律楞次定律反映了在电磁感应现象中,感应电流的方向所应普遍遵守的客观规律,在对楞次定律的理解和使用上应注意以下几点:(1)在理解楞次定律时,首先应抓住“两个磁场”,即“引起感应电流的磁场”(通常称作原磁场)和“感应电流的磁场”,同时要明确,穿过导体回路的原磁通的变化是产生感应电流(或感应电动势)的原因,而感应电流所产生的磁场则要阻碍原磁通的变化。
其中阻碍原磁通的变化是指,原磁通增加时,感应电流的磁场阻碍原磁通的增加,此时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通要减弱时,感应电流的磁场阻碍原磁通的少,此时感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“阻碍”应从感应电流的磁场的作用上来理解,同时还要注意“阻碍”并不是阻止,即在电磁感应现象中,虽然有感应电流的磁场对原磁通变化的阻碍作用,但导体回路中的磁通还是要变化的。
(2)在运用楞次定律判断感应电流的方向时,首先应查明原磁场的方向,这里所指原磁场的方向应是合磁场的方向,导体回路内的磁通应指的是净磁通。
例:如图1所示,两条平行的长直导线M 、N 中,通以同方向、同强度的稳恒电流,闭合导线框abcd 和两直导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向由图中的位置I 移动到位置II 的过程中,导线框内的感应电流方向为( )A. 先是abcda 方向,后是adcba 方B. 先是adcba 方向,后是abcda 方向C. 始终是abcda 方向D. 始终是adcba 方向2. 自感现象 自感现象是由于导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象,所以自感现象就是电磁感应现象的一个特例。
法拉第电磁感应定律和楞次定律在自感现象中都是适用的,在自感现象中所产生的自感电动势其作用总是阻碍导体中的电流变化的。
自感电动势的大小与电流变化率(tI ∆∆)成正比,自感系数是表示一个线圈电学特性的一个物理量,常用L 来表示,一个线圈自感系数(简称电感)大小由线圈自身的条件来决定。
高中物理电磁学知识点导言:物理学是自然科学的一个重要分支,涵盖了广泛的知识领域,其中电磁学是其中的一个重要部分。
在高中物理学习中,学生们领会和掌握电磁学的基本概念对于理解电磁学原理和应用非常重要。
本文将介绍高中物理电磁学知识点的大致范围,包括电磁场、电磁感应和电磁波等方面的基础知识。
一、电磁场1. 电荷和电场:电荷的电场以及电场的概念和特征。
2. 静电场和电势:静电场的产生和性质,电势的概念,电势差和电场强度之间的关系。
3. 磁场和磁感应:磁场的特征与表示方法,磁感应的概念和特征。
二、电磁感应和法拉第电磁感应定律1. 电磁感应现象:磁场中导体中的感应电动势。
2. 法拉第电磁感应定律:导体中感应电动势的大小和方向。
3. 感生电动势和自感现象:感生电动势的产生和特征,自感的概念和影响。
三、电磁感应的应用1. 电磁感应的实际应用:发电机、电动机等的基本原理与结构。
2. 互感现象和变压器:互感的概念、互感系数和变压器的基本原理。
3. 皮肤效应和涡流:电磁感应中的皮肤效应和涡流现象及其应用。
四、电磁波1. 电磁波的概念和特征:电磁波的传播特点和电磁谱的大致范围。
2. 光的电磁波理论:光的本质和电磁波的传播速度。
3. 光的反射和折射:光的反射定律、折射定律和光的全反射。
4. 光的色散和光的衍射:光的色散现象和衍射现象。
五、电磁学的实验技术1. 麦克斯韦环路定理的实验验证:使用简单电路和导体线圈验证麦克斯韦环路定理。
2. 安培环路定理的实验验证:使用安培计等仪器验证安培环路定理。
3. 恒定磁场的实验制备:使用恒定电流和线圈制备恒定磁场。
结论:高中物理电磁学的知识点主要包括电磁场、电磁感应和电磁波等方面的基础概念、定律和应用。
通过学习这些知识点,学生们能够深入理解电磁学的原理和应用,为进一步的学习和研究打下坚实的基础。
希望本文对高中物理学习中的电磁学知识点的整理和归纳有所帮助。
2009年高考物理复习 磁场、电磁感应和交流电的精讲---磁场、电磁感应和交流电磁场方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N)组成闭合曲线要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健) 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量F 安=B I L⇒推导f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型)从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。
典型的比值定义(E=qFE=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0A A →=ϕ) ( R=I uR=S L ρ) (C=uQ C=d k 4s πε) 磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位⇔公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ⇒ B=Lv E ; B=k 2rI(直导体) ;B=μNI (螺线管)qBv = m R v 2 ⇒ R =qB mv ⇒ B =qRmv ; v v v d u E B qE qBv d u===⇒=电学中的三个力:F 电=q E =q duF 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B ⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v(f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)⇒导致粒子做匀速圆周运动。
②、B || v 时,f 洛=0 ⇒做匀速直线运动。
③、B 与v 成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场),可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 分量v || ,此方向匀速直线运动。
【本讲教育信息】一. 教学内容:磁场、电磁感应、交流电、电磁场和电磁波(一)磁场1. 磁场(1)磁体或电流周围存在的一种物质——____________。
(2)性质:对在它里面的磁极或电流有____________的作用。
磁场的方向是小磁针____________极受力方向,亦即小磁针静止时____________极所指方向。
2. 磁感应强度(1)定义式:____________(I垂直B)。
B的大小由磁场本身决定,与F、I、L无关,可用B=F/IL计算(2)方向:B的方向就是该点____________方向。
(3)单位:____________、____________。
3. 感磁线(1)人为在磁场中描绘出来的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向和该点的磁场方向____________。
(2)磁感线是描述磁场的____________和____________,磁感线上某点的切线方向就是该点的____________,磁感线越密表示该处磁感应强度____________。
(3)磁感线是闭合曲线,永不相交。
(4)几种常见磁场的磁感线分布情况,在下图中画出来。
4. 安培力(磁场对电流的作用力)(1)大小:当B与I垂直时____________,当B与I平行时,____________。
(2)方向:用左手定则判定,四指指向____________方向,让磁感线____________穿过掌心,拇指指向____________的方向。
5. 洛伦兹力(磁场对运动电荷的作用力)(1)大小:当v方向与B垂直时____________,当v方向与B平行时____________。
(2)方向:用左手定则判定,其中四指指向与正电荷运动方向____________,与负电荷运动方向____________。
6. 分子电流假说(1)内容:____________________________________。
(2)磁现象的电本质:一切磁现象的本质都可以归结为____________的运动。
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。
电磁场与电磁波知识点
首先是电磁场。
电磁场是在空间中存在电荷时所产生的一种物理场,
具有电力作用和磁力作用。
电场是指电荷周围由电荷产生的力场,它的作
用力对电荷大小和正负有关,与电荷距离的平方成反比。
磁场是由电荷的
运动而产生的,它的作用力是与电荷运动速度的方向垂直的力,且大小与
速度成正比。
电场和磁场之间有非常重要的关系,即电磁场的统一性。
当电荷运动时,除了产生静电场外,还会产生磁场;而当电荷加速度变化时,则还会
产生电磁波。
这就是电场和磁场之间相互转换的过程,即麦克斯韦方程组
所描述的过程。
电磁场的统一性是电磁学的基础,它解释了电磁现象的统
一规律。
在电磁场和电磁波的研究和应用中,需要特别关注的几个重要现象和
原理。
首先是电磁感应现象,即由磁场变化所产生的感应电流和感应电动势。
电磁感应是电磁学中的重要基本原理,它解释了电磁感应现象的规律,应用于电磁能转换和电磁设备的设计中。
其次是电磁波的发射和接收原理,无线电、雷达和通信设备等都是基于电磁波的发射和接收原理工作的。
再
次是电磁波的干涉和衍射现象,它们是光学领域的重要现象,也是波动光
学的重要基础。
最后是电磁辐射和电磁波的传播特性,它们与物质的吸收、反射和透射现象相关,也是光学和电磁波通信的重要内容。
总之,电磁场和电磁波是电磁学的重要内容,它们解释了电磁现象的
统一规律,广泛应用于现代科技和通信领域。
了解电磁场和电磁波的知识
点有助于我们对电磁学的深入理解和应用。
电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或者变化的电场产生的。
电荷是产生电场的源。
正电荷会产生向外辐射的电场,负电荷则产生向内汇聚的电场。
电场强度 E 用来描述电场的强弱和方向,其单位是伏特每米(V/m)。
电流是产生磁场的源。
电流产生的磁场方向可以通过右手螺旋定则来确定。
磁场强度 H 用来描述磁场的强弱和方向,其单位是安培每米(A/m)。
法拉第电磁感应定律表明,变化的磁场会产生电场。
麦克斯韦进一步提出,变化的电场也会产生磁场。
这两个定律共同揭示了电磁场的相互联系和相互转化。
二、电磁波的产生电磁波是电磁场的一种运动形态。
当电荷加速运动或者电流发生变化时,就会产生电磁波。
例如,在一个开放的电路中,电荷在电容器和电感之间来回振荡,就会产生电磁波。
这种振荡电路是产生电磁波的一种简单方式。
电磁波的频率和波长之间存在着一定的关系,即光速 c =λf,其中c 是光速(约为 3×10^8 m/s),λ 是波长,f 是频率。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。
例如,无线电波频率较低,用于通信和广播;而X 射线频率较高,用于医学成像和材料检测。
三、电磁波的传播电磁波在真空中可以无需介质传播,在介质中传播时,其速度会发生变化。
电磁波在传播过程中遵循反射、折射和衍射等规律。
当电磁波遇到障碍物时,会发生反射。
如果电磁波从一种介质进入另一种介质,会发生折射,折射的程度取决于两种介质的电磁特性。
衍射则是指电磁波绕过障碍物传播的现象。
当障碍物的尺寸与电磁波的波长相当或较小时,衍射现象较为明显。
电磁波的极化是指电场矢量的方向在传播过程中的变化。
常见的极化方式有线极化、圆极化和椭圆极化。
四、电磁波的特性1、电磁波是横波,电场和磁场的振动方向都与电磁波的传播方向垂直。
2、电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。
3、电磁波的传播速度是恒定的,在真空中为光速。
高二物理电磁学知识点总结大全电磁学是物理学中重要的分支之一,它研究电荷和磁荷之间相互作用的规律,涉及到许多重要的概念和定律。
下面是对高二物理电磁学知识点的总结,希望能够对同学们的学习有所帮助。
一、静电场1. 电荷和电场电荷:原子中的负电子和正电子之间存在着相互作用力,当电子和质子数目相等时,物质是电中性的,否则就带有电荷。
电荷有正负之分,同性相斥,异性相吸。
电场:电荷周围存在着电场,电场是指电荷感受到的力的作用范围。
2. 电场强度电场强度E是指单位正电荷所受到的电场力F与正电荷之间的比率,用公式E=F/q表示,单位是N/C。
3. 受力与受力分析带电粒子在电场中受到电场力的影响,当电荷体系中存在多个电荷时,合力等于各个电荷的叠加。
二、恒定磁场1. 磁场与磁感线磁场:指物体周围存在的磁力作用范围。
磁场包括磁场强度B 和磁感应强度。
磁感线:是描述磁场的一种图示方法,磁感线的方向是磁力线的方向,磁感线的密度表示磁场的强弱。
2. 洛伦兹力当一个带电粒子以速度v进入磁场时,将受到垂直于速度和磁感应强度方向的洛伦兹力F。
洛伦兹力公式为F=qvBsinθ,其中q是电荷量,v是粒子速度,B是磁感应强度,θ是v和B夹角。
3. 荷质比的测定荷质比是指带电粒子的电荷量和质量之比,可以通过在磁场中测定带电粒子的运动轨迹来进行测定。
三、电磁感应和电动势1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律,它表明当一个导体中的磁通量发生变化时,该导体两端会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律的数学表示为ε=-dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
2. 楞次定律和自感现象楞次定律:当电路中的电流发生变化时,由于电路的自感作用,电路中会产生感应电动势,其方向与变化前的电流方向相反。
自感现象:由于导线本身存在自感作用,当电流发生变化时,导线两端会产生感应电动势,导致电路中电流的改变。
3. 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用包括发电机、变压器等重要的实际应用,它们都是基于电磁感应现象的原理。
磁场与电磁感应的关键知识点总结磁场和电磁感应是电磁学中的重要概念,它们在我们日常生活和科学研究中发挥着重要作用。
本文将对磁场和电磁感应的关键知识点进行总结和归纳,以帮助读者更好地理解和掌握这些概念。
一、磁场磁场是指周围空间中存在磁力作用的区域,可以通过磁感线来表示和描述。
磁感线是垂直于磁力方向的曲线,沿着磁力的方向指向南极,从北极出发。
磁感线的密度表示了磁场的强度,密集的磁感线代表较强的磁场。
磁场的特点:1. 磁场具有方向性:磁力线具有方向,始终从北极指向南极。
2. 磁场具有力的作用:磁场对磁性物质和带电粒子具有吸引和排斥的作用。
3. 磁场的大小由磁感线的密集程度表示,磁感线越密集,磁场越强。
二、电磁感应电磁感应是指通过磁场的变化而引起电流产生的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场与导体相对运动或磁通量发生改变时,会在导体中感应出电动势和电流。
电磁感应的关键知识点:1. 磁通量:磁感线穿过一个平面的数量,用Φ表示,单位为韦伯(Wb)。
磁通量的大小与磁场的强弱、磁感线的密集程度有关。
2. 法拉第电磁感应定律:当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时,会感应出一个与磁通量变化有关的电动势。
电动势的大小与磁场的变化率成正比。
3. 楞次定律:根据楞次定律,电流的产生会产生磁场,磁场的变化会引起感应电流的产生。
这个定律可以用来解释为什么当导体在磁场中运动时会感应出电流,也可以用来解释发电机的原理。
三、应用领域与重要设备磁场和电磁感应的概念和原理在许多领域有广泛的应用,涉及到电力工业、通信、电子技术等多个领域。
以下列举了一些常见的应用和设备:1. 电磁铁:电磁铁利用通电线圈产生的磁力,可以将铁块吸附在上面或将其吸附下来,常见于电梯、磁悬浮列车等设备。
2. 电动机:电动机是利用电磁感应现象将电能转化为机械能的装置,广泛应用于机械设备、家电等领域。
3. 发电机:发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备,常见于发电厂、汽车等。
电磁知识点归纳总结图解电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷和电流在空间中的相互作用以及由此产生的电磁力和电磁场。
它是自然界中最重要的力之一,广泛应用于现代科技和工程领域。
电磁学的基本知识点包括电场、磁场、电磁感应、电磁波、电磁辐射等。
本文将对这些知识点进行归纳总结,并附上图解,以便读者更好地理解和掌握电磁学的基本概念。
一、电场电场是指由电荷所产生的力场。
在电场中,电荷会受到电场力的作用,电场力的大小和方向取决于电荷的大小和所处位置的电场强度。
电场强度的大小与电荷量成正比,与距离的平方成反比,可用矢量表示。
电场强度的方向与电荷的正负有关,正电荷产生的电场是由正电荷指向外向外,由负电荷指向负电荷。
图1为电场强度的示意图。
二、磁场磁场是由电流产生的力场。
在磁场中,电流会受到磁场力的作用,磁场力的大小和方向取决于电流的大小和所处位置的磁场强度。
磁场强度的大小与电流强度成正比,与距离的平方成反比,可用矢量表示。
磁场强度的方向随着电流方向和空间位置变化而变化。
图2为磁场强度的示意图。
三、电磁感应电磁感应是指磁场中的电流或变化的磁场产生的电动势和感生电流。
根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,当导体穿过磁场时,会在导体两端产生感生电动势,从而产生感生电流。
电磁感应现象是电磁学中的重要现象,广泛应用于发电、变压器等领域。
图3为电磁感应的示意图。
四、电磁波电磁波是由振动的电场和磁场相互作用产生的波动现象。
根据麦克斯韦方程组,电场和磁场之间有一定的关系,它们可以相互转换并传播。
电磁波包括电磁谱中的各种波长范围,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波在空间中的传播速度为光速,是一种横波。
图4为电磁波的示意图。
五、电磁辐射电磁辐射是指由运动的电荷所产生的电磁波。
根据麦克斯韦方程组,加速运动的电荷会产生电场和磁场的振荡,从而产生电磁波辐射。
电磁辐射包括可见光、紫外线、X射线和γ射线等,它们具有不同的波长和能量。
电磁关系知识点总结电磁关系是科学家们研究电力和磁力之间的相互作用的一门学科。
电磁关系是物理学的一个非常重要的分支,它涉及到许多相关的知识点和理论。
本文将对电磁关系的相关知识点进行总结和概述。
一、电磁关系的基本概念1. 电磁力:电磁力是指电荷之间相互作用产生的力。
根据库仑定律,两个点电荷之间的电磁力与它们之间的距离和电荷量的大小成正比。
电磁力不仅可以作用于静止的电荷,还可以作用于运动中的电荷。
2. 电场:电磁力的作用对象是电荷,而围绕电荷周围产生的一种场就是电场。
电场是一种使得在它内部存在电荷时产生相互作用的场。
电场是研究电磁现象的重要基础,通过电场可以了解到电荷的分布情况和电荷之间相互作用的规律。
3. 磁场:磁场是由电流和磁荷所产生的一种场。
磁场可以使得带有磁性的物体相互作用,受到磁力的作用。
磁场对物质的研究非常重要,它可以促进我们对电磁现象的理解,也是电磁关系的一个重要组成部分。
4. 电场强度和磁场强度:电场强度是一个矢量,它表示电场对单位正电荷的作用力。
磁场强度也是一个矢量,它表示磁场对单位磁偶极子的作用力。
电场强度和磁场强度是电磁关系的重要量,它们可以帮助我们研究电磁现象和解决相关的问题。
二、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律是电磁关系的一个重要基础。
它指出,当导体中的磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律是研究电磁关系的基础,它揭示了电磁感应现象的规律特点。
2. 感应电动势和感应电流:感应电动势是指在导体中由于磁通量的变化而产生的电动势。
感应电流是指在导体中由于感应电动势的存在而产生的电流。
电磁感应是电磁关系中非常重要的一个现象,它在电磁现象的研究和应用中发挥着重要作用。
3. 自感和互感:自感是指一个线圈中的自身电流产生的磁通量对线圈产生的电动势的影响。
互感是指两个线圈之间由于相互感应产生电动势的现象。
自感和互感是电磁关系中的重要内容,它们可以帮助我们理解电磁现象,解决实际问题。
高中物理电磁场和电磁波知识点总结1.麦克斯韦的电磁场理论(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场.(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场.(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场.2.电磁波(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×10 8 m/s.下面为大家介绍的是2019年高考物理知识点总结电磁感应,希望对大家会有所帮助。
1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.3. 楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;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,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少.(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感).4.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.表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.(2)公式的变形①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt .②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt .5.自感现象(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化.6.日光灯工作原理(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用,起动的关键就在于断开的瞬间.(2)镇流器的作用:日光灯点燃时,利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流作用.7.电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流.因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路.(3)运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解.8.电磁感应现象中的力学问题(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.②求回路中电流强度.③分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.(2)电磁感应力学问题中,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点.9.电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.10.电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围.另外,要正确解决图像问题,必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断.。
物理学电磁学基础(知识点)电磁学是物理学中的重要分支,研究电荷之间的相互作用及其产生的电磁现象。
它与我们日常生活息息相关,如电力、电子设备、无线通信等都离不开电磁学知识。
本文将介绍电磁学的基础知识点,包括电磁场、电磁波以及电磁感应等。
一、电磁场电磁场是一种在空间中存在的物理场,由电荷和电流产生。
电磁场有两个基本特点:电场和磁场。
1. 电场电场是由电荷产生的一种物理场,描述了电荷对其他电荷的作用力。
电场的性质由库仑定律描述,即两个电荷之间的作用力正比于它们的电荷量,反比于它们之间的距离的平方。
电场可以通过电场线表示,它们是沿着电场中的力线方向的连续曲线。
2. 磁场磁场是由电流产生的一种物理场,描述了电流对其他电流的作用力。
磁场的性质由安培定律描述,即通过导线的电流产生的磁场与电流成正比,与距离成反比。
磁场可以通过磁力线表示,它们是沿着磁场中的力线方向的连续曲线。
二、电磁波电磁波是一种由变化的电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
电磁波具有电场和磁场的振荡,并在空间中传播。
根据波长的不同,电磁波可分为不同的类型,如射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波的速度是光速,即30万千米/秒。
电磁波在我们生活中有广泛的应用,如无线通信、广播电视、雷达、医疗影像等。
其中,可见光是我们能够感知的,它的波长范围约为380纳米到760纳米。
三、电磁感应电磁感应是指当导体中的磁场发生变化时,在导体中产生感应电动势的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相对运动或者磁场的强度发生变化时,在导体中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与变化速率有关。
在电磁感应中,也可以根据磁场变化产生的电动势来制造电动机和发电机等设备。
电动机利用电磁感应产生的力来将电能转化为机械能,而发电机则利用机械能转化为电能。
总结电磁学是物理学非常重要的分支,涉及到了电磁场、电磁波以及电磁感应等多个知识点。
了解电磁学的基础知识,有助于我们更好地理解和应用电磁现象。
高中物理电磁知识点归纳总结电磁学是物理学中的重要分支,研究电荷与电流间相互作用的原理及其应用。
在高中物理学习中,电磁学是一个关键的知识点,包括电磁感应、电磁波、电路等内容。
本文将对高中物理电磁知识进行归纳总结,帮助同学们更好地理解和掌握相关概念和原理。
一、电磁感应1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,磁通量的变化将在导体中诱导出电动势,并产生电流。
数学表示为:ε = -dΦ/dt,即电动势等于磁通量的变化率的相反数。
2.楞次定律楞次定律规定,感应电流的方向总是使建立起它的磁场的磁力线构成的磁通量变小。
这个定律可以帮助我们确定感应电流的方向。
3.电磁感应的应用电磁感应在实际中有广泛的应用,如发电机、变压器、感应加热等。
通过利用电磁感应的原理,可以将机械能转化为电能或者将电能转化为机械能。
二、电磁波1.电磁波的概念电磁波是一种由电场和磁场交替产生的波动现象,它在真空中以光速传播。
电磁波具有波长、频率和振幅等特征。
2.电磁波谱电磁波谱是按波长或频率对电磁波进行分类和排列的图谱。
包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
3.电磁波的特性电磁波具有传播性、反射性和折射性等特性。
它们可以在空气、真空、介质中传播,并会根据不同介质的折射率发生折射现象。
三、电路1.电阻和电导电阻是导体中阻碍电流通过的因素,单位是欧姆(Ω)。
而电导是导体中电流通过的能力,单位是西门子(S)。
2.欧姆定律欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系。
数学表示为:I = V/R,即电流等于电压除以电阻。
3.串联和并联电路在电路中,电阻可以串联或并联连接。
串联电路中电流相同而电压不同,而并联电路中电压相同而电流不同。
4.电功率电功率表示单位时间内电能的转化速率。
数学表示为:P = VI,即功率等于电压与电流的乘积。
四、电磁场1.电场电场是由电荷产生的力场,描述电荷在电场中受力的情况。
电场的强度由电场线表示,电荷会沿着电场线的方向运动。
《电动力学》知识点归纳1.电场和电势:-电场是由电荷产生的一种物理场,具有电荷间相互作用的特性。
可以通过电场线形象地表示电场的分布。
-电场强度的定义为单位正电荷所受到的力,记作E。
电场强度的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
-电势是电场的一个物理量,表示单位正电荷在电场中所具有的势能。
电势的单位为伏特(V),1伏特等于1焦耳/库仑。
-电势差是指两个点之间的电势差异,可以通过电势差来计算电场中的电场强度。
2.静电场:-静电场是指在没有电流的情况下,电场中的电荷和电势保持不变。
-高斯定律是描述电荷在电场中分布的规律,可以用来计算给定闭合曲面上的电荷总量。
-库仑定律描述了两个点电荷之间的电场强度和电势差的关系,可以用来计算电场中的电场强度。
3.电场中的介质:-介质是指存在于电场中的物质,可以是导体、绝缘体或半导体。
-在电场中,导体内的自由电子会受到电场力的作用而移动,形成电流。
导体内的电场强度为零,电势分布均匀。
-在电场中,绝缘体内的电荷几乎不受到电场力的作用,不会有电流产生。
电场强度和电势随距离的增加而减小。
4.电场的能量和能量密度:-电场中具有能量,其能量密度等于电场能量与电场体积的比值。
-电场的能量由电势能和电场能的总和组成。
5.电场中的电荷运动:-电流是指单位时间内通过横截面的电荷量。
电流的方向定义为正电荷流动的方向。
-安培定律描述了电流与环绕电流的磁场之间的相互作用。
-洛伦兹力是描述电流在磁场中受到的力,其大小与电流强度、磁场强度和两者之间的夹角有关。
6.磁场:-磁场是由磁荷或电流产生的物理场,具有磁性物质受力的特性。
可以用磁力线来描述磁场的分布。
-磁场强度又称磁感应强度,表示单位磁荷所受到的力,记作B。
磁场强度的方向由南极指向北极。
-毕奥-萨伐尔定律描述了电流元(即电流的微小段)在距离该电流元点的磁场中产生的磁场强度与距离的关系。
7.电磁感应:-法拉第电磁感应定律描述了磁场中变化的磁通量对于电路中的导线产生的电动势的影响。
高中电磁学知识点总结高中电磁学知识点总结电磁学包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、电磁振荡和电磁波,我们看看下面的高中电磁学知识点总结吧!高中电磁学知识点总结一、重要概念和规律(一)重要概念1.两种电荷、电量(q)自然界只存在两种电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。
注意:两种物质摩擦后所带的电荷种类是相对的。
电荷的多少叫电量。
在SI制中,电量的单位是C(库)。
2.元电荷、点电荷、检验电荷元电荷是指一个电子所带的电量e=1.6×10-19C。
点电荷是指不考虑形状和大小的带电体。
检验电荷是指电量很小的点电荷,当它放入电场后不会影响该电场的性质。
3.电场、电场强度(E)、电场力(F)电场是物质的一种特殊形态,它存在于电荷的周围空间,电荷间的相互作用通过电场发生。
电场的基本特性是它对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场强度是反映电场的力的性质的物理量。
描述电场强度有几种方法。
其一,用公式法定量描述;定义式为E=F/q,适用于任何电场。
真空中的点电荷的场强为E=kq/r2。
匀强电场的场强为E=U/d。
要注意理解:①场强是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。
②E是矢量。
它的方向即电场的方向,规定场强的方向是正电荷在该点受力的方向。
③注意区别三个公式的物理意义和适用范围。
④几个电场叠加计算合场强时,要按平行四边形法则求其矢量和。
其二,用电场线形象描述:电场线的密(疏)程度表示场强的强(弱)。
电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
匀强电场中的电场线是方向相同、距离相等的互相平行的直线。
要注意:a.电场线是使电场形象化而假想的线.b.电场线起始于正电行而终止于负电荷。
c.电场中任何两条电场线都不相交。
电场力是电荷间通过电场相互作用的力。
正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反)。
4.电势能(B)、电势(U)、电势差(UAB)电势能是电荷在电场中具有的势能。
电磁感应、交流电、电磁波主讲:湖北省黄冈中学特级教师徐辉电磁感应、交流电、电磁波是电磁学中最为重要的内容,也是高考常考内容.感应电流的产生条件,感应电流方向的判断,导体切割磁感线产生感应电动势的计算,法拉第电磁感应定律的应用等更是高考热点.一、重难点分析纵观近五年的高考,分析高考考试大纲,在复习中要掌握以下知识:1、产生感应电动势、感应电流的条件:导体在磁场中做切割磁感线运动,导体内就产生感应电动势,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就产生感应电动势;闭合回路的磁通量发生变化,电路中产生感应电流.2、楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.应用楞次定律解题的步骤:明确原磁场的方向及磁通量的变化情况,根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向,根据安培定则判断出感应电流的方向.楞次定律也可以理解为:阻碍相对运动(来拒去留),使线圈面积有扩大或缩小的趋势,阻碍原电流的变化(自感现象).楞次定律适用任何情况下判断感应电流的方向.3、右手定则:让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体切割磁感线的运动方向,四指的指向就是导体内所产生的感应电流的方向.右手定则仅适用于导体切割磁感线产生感应电动势(电流)的情况.4、法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比,公式,E是Δt时间内的平均电动势.磁通量的变化量可有以下求法:回路与磁场垂直的面积S不变,磁感应强度发生变化时,,;磁感应强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率是不同的物理量,磁通量表示穿过这一平面的磁感线的条数,磁通量的变化量表示磁通量变化的多少,磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,它们之间无必然的大小关系.5、法拉第电磁感应定律的特例:回路的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电动势的公式为E=BLvsinθ,θ为导体运动方向与磁感线方向的夹角,当v为瞬时速度时,E为瞬时电动势;v为平均速度时,E为平均电动势.6、电磁感应现象中电势的确定:电磁感应现象中产生感应电动势的那部分导体相当于电源,它的电阻相当于内电阻,在电源内部电流是从低电势流向高电势,根据这一点可以确定电源的正负极和导体内电势的高低.7、自感现象:由于通电导体本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象.自感阻碍通过自身的电流的变化,当电流变大则阻碍其变大,使电流慢慢地变大,当电流变小则阻碍其变小,使电流慢慢地变小.8、日光灯:日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成.启动器是一个自动开关,一通一断,使镇流器中的电流急剧变化,镇流器在日光灯启动时提供瞬时高压,而在日光灯正常工作时起降压限流作用.9、交流电的产生(1)产生方法:将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂直于磁感线的轴做匀速运动,线圈中就会产生正弦交流电.(2)中性面:平面线圈在匀强磁场中旋转,当线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电动势,这个位置叫做中性面.中性面的特点是:①线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零.②线圈经过中性面时,内部的电流方向要发生改变.10、交流电的值(1)瞬时值:交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向,瞬时值是时间的函数,不同时刻,瞬时值不同.正弦交流电瞬时值的表达式为:(2)最大值:交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围.当线圈平面与磁感线平行时,交流电动势最大,.瞬时值与最大值的关系是:(3)有效值:交流电的有效值是根据电流的热效应规定的,即在同一时间内,跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做该交流电的有效值.正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是:各种使用交流电的电气设备上所标的、交流电表上所测得、以及我们在叙述中没有特别加以说明的交流电的值,都是指有效值.(4)平均值:交流电的平均值是交流电图象中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值.其数值可以用计算.某段时间内的交流电的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值.对正弦交流电来说,在时间内,(5)在计算交流电通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时,只能用交流电的有效值.在计算通过导体的电量时,只能用交流电的平均值.在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值.11、电磁振荡(1)LC回路中的振荡电流是由于电容器通过自感线圈(或产生自感电动势,阻碍通过线圈的电流的变化)不断充、放电产生的,按正弦(或余弦)规律做周期性变化.(2)在LC回路产生振荡电流的过程中,磁场能(由通过线圈中的电流产生)和电场能(由电容器极扳上的电荷产生)之间不断地相互转化着:电容器放电阶段,电场能转化为磁场能,放电完毕瞬间,电场能为零,振荡电流及磁场能达到最大值;然后电容器被反向充电,在此阶段磁场能转化为电场能,振荡电流为零瞬间,磁场能为零,电容器极板上的电荷及电场能达到最大值.(3)LC回路的固有周期和固有频率只取决于线圈的自感系数L及电容器的电容C.与电容器带电量、极板间电压及回路中电流都无关.周期的决定式:频率的决定式:T、L、C、f的单位分别是秒、亨、法、赫12、麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场(这种电场叫感应电场或涡旋电场,与由电荷激发的静电场不同,它的电场线是闭合的,它的存在与空间有无导体或闭合电路无关),变化的电场能够在周围空间产生磁场.(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场.这里的“均匀变化”指的是:在相等时间内磁感应强度(或电场强度)的变化量相等,或者说磁感应强度(或电场强度)对时间的变化率为一定值.(3)不均匀变化的磁场产生变化的电场,不均匀变化的电场产生变化的磁场.(4)振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场.(5)变化的电场和变化的磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场.13、电磁被(1)1865年,麦克斯韦预言电磁波的存在:周期性变化的电场和磁场总是相互转化、互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,这就是电磁波.1888年.赫兹用实验成功地证明了电磁波的存在.(2)在电磁波中,每处的电场强度和磁场应强度的方向总是互相垂直的,并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直.这就是说,电场和磁场的振荡方向都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波.(3)电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即:v=λf任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中光速c=3.00×108m/s.二、典型例题例1、(’04上海)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则()A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大解析:由于A环带电并且转动就产生一个环形电流,使B环中的磁通量发生变化,而产生感应电流.由安培定则分析可知B环中的感应电流在B环中产生的磁通量向外,由楞次定律分析可知A环中可能有逆时针方向逐渐减小的电流或顺时针逐渐增大的电流,正确答案为B、C.本题带电的A环转动将产生电流,因此A环就是一个环形电流.答案:BC例2、(’03上海)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()解析:将线框等效成直流电路,设线框每条边的电阻为r,如图(A、B、C、D)所示.因线框在四次移动中速度大小相等,其电动势E=Blv也大小相等.A、C、D选项中,B选项中,正确答案为B.B选项中a、b两点间的电势差应该是a、b两点间的路端电压,而不是感应电动势.答案:B例3、(’05天津)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3 kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.解析:由能量守恒,有mgv=P①代入数据解得v=4.5m/s②又E=BLv③设电阻R1与R2的并联电阻为R外,ab棒的电阻为r,有④⑤P=IE ⑥代入数据解得R 2=6.0Ω ⑦点评:本题中重力势能转化为电能,并且相等,从而可知重力做功的功率等于感应电流做功的功率.例4、(’03全国)如图所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计.导轨间的距离l=0.20m .两根质量均为m=0.10kg 的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω.在t=0时刻,两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20N 的恒力F 作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0s ,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s 2,问此时两金属杆的速度各为多少?解析:当甲杆在力F 的作用下运动了5.0s ,设此时甲、乙杆的速度分别是V 1、V 2,它们做切割磁感线运动产生的感应电动势是:E=Bl(V 1-V 2),感应电流:I=Bl(V 1-V 2)/2R此时它们所受的安培力大小是F 1,方向相反如图所示.对甲杆:ma=F -F 1F 1=B 2l 2(V 1-V 2)/2 R在t=0s 到t=5.0s 这个过程中,甲、乙杆组成的系统受到力F 和两个安培力作用,两个安培力的大小始终相等方向始终相反,对系统的冲量为零,故系统动量的变化与F 的冲量相等.Ft=m(V 1+V 2)由①②③可得m/s m/s点评:金属杆甲、乙的运动都切割磁感线,都要产生感应电动势,由于运动方向相同,产生的感应电动势的方向也相同(但在回路中方向相反),故整个回路产生的感应电动势为E=Bl(V1-V2).例5、如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽0.5m,框电阻不计,匀强磁场磁感应强度为1T,方向与框面垂直,金属杆MN电阻为1Ω、质量0.1kg,无初速度地释放并与框保持接触良好地竖直下落,从释放到最大速度的过程中通过棒某一截面的电量为2C.求:此过程中回路产生的电能.(空气阻力不计,g=10m/s2)解析:通过导体横截面电荷量,.又∵速度达最大时a=0,mg=BIL,.而m/s,下落过程中重力势能向热能和动能转化..答案:3.2J例6、图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P是滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则()A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大B.保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小C.保持U不变,K合在a处,当P上滑时,I1将增大D.保持P的位置不变,K合在a处,当U1增大时,I1将增大解析:为直观,以下用“箭头升降”来表示有关量的变化.A.K由a合到B.K由b合到C.P上滑D.综上所述,本题的正确答案是:A、B、D.例7、发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.①画出上述输电全过程的线路图.②若发电机的输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为1︰25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流.③若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压.④计算降压变压器的输出功率.解析:①见图。
引言:电与磁力是物理学中的两个重要概念,它们在现代科技和生活中扮演着重要的角色。
本文是对电与磁力知识点的归纳总结(二),将从电流、电场、电磁感应、电磁波和磁场等五个大点进行详细阐述,通过细致分析和解释,帮助读者更好地理解电与磁力的相关概念和原理。
概述:电与磁力是相互关联的现象,它们的研究和应用贯穿了物理学的发展历程。
理解电与磁力的原理对于探索和应用电磁学具有重要意义。
本文将分享有关电与磁力的重要知识点,从电流、电场、电磁感应、电磁波和磁场等方面进行详细阐述,以期对读者加深理解。
正文内容:1.电流1.1电流的定义1.2电流的测量1.3电流的方向1.4电流与电荷的关系1.5电流的单位2.电场2.1电场的概念2.2电场的性质2.3电场强度与电势差2.4静电场与静电能2.5电场中的电荷运动3.电磁感应3.1法拉第电磁感应定律3.2磁通量与磁感应强度3.3感应电动势和感应电流3.4涡旋电场和涡旋磁场3.5磁感应强度的应用4.电磁波4.1电磁波的概念4.2电磁波的特性4.3电磁波的分类4.4电磁波的传播和干涉4.5电磁波的应用5.磁场5.1磁场的概念5.2磁场的性质5.3磁感应强度和磁通量5.4磁场对电荷的力的作用5.5磁场对导线的力的作用总结:本文对电与磁力的知识点进行了归纳总结,通过对电流、电场、电磁感应、电磁波和磁场等五个大点的详细阐述,帮助读者理解和掌握相关概念和原理。
电与磁力的研究和应用对于现代科技和生活至关重要,希望读者通过本文的阅读能够深入了解电与磁力的奥妙,并能够应用到实际生活中。
电与磁力是电磁学的基础,对于进一步了解和掌握电磁学的知识具有重要的意义。
【本讲教育信息】一. 教学内容:磁场、电磁感应、交流电、电磁场和电磁波(一)磁场1. 磁场(1)磁体或电流周围存在的一种物质——____________。
(2)性质:对在它里面的磁极或电流有____________的作用。
磁场的方向是小磁针____________极受力方向,亦即小磁针静止时____________极所指方向。
2. 磁感应强度(1)定义式:____________(I垂直B)。
B的大小由磁场本身决定,与F、I、L无关,可用B=F/IL计算(2)方向:B的方向就是该点____________方向。
(3)单位:____________、____________。
3. 感磁线(1)人为在磁场中描绘出来的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向和该点的磁场方向____________。
(2)磁感线是描述磁场的____________和____________,磁感线上某点的切线方向就是该点的____________,磁感线越密表示该处磁感应强度____________。
(3)磁感线是闭合曲线,永不相交。
(4)几种常见磁场的磁感线分布情况,在下图中画出来。
4. 安培力(磁场对电流的作用力)(1)大小:当B与I垂直时____________,当B与I平行时,____________。
(2)方向:用左手定则判定,四指指向____________方向,让磁感线____________穿过掌心,拇指指向____________的方向。
5. 洛伦兹力(磁场对运动电荷的作用力)(1)大小:当v方向与B垂直时____________,当v方向与B平行时____________。
(2)方向:用左手定则判定,其中四指指向与正电荷运动方向____________,与负电荷运动方向____________。
6. 分子电流假说(1)内容:____________________________________。
(2)磁现象的电本质:一切磁现象的本质都可以归结为____________的运动。
(二)电磁感应1. 磁通量:(1)定义:____________________________________;(2)公式:________________________(S垂直B)。
2. 电磁感应现象:(1)感应电流产生条件:____________________________________发生变化。
(2)感应电流方向判定:(右手定则)内容:3. 法拉第电磁感应定律(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的____________________成正比。
(2)公式:E=____________(其中n为线圈匝数)4. 导体切割磁感线时的感应电动势:公式:E=____________ (条件____________)。
(三)交流电1. 交流发电机的工作原理____________。
2. 当____________________,线圈中产生正弦交流电。
正弦交流电的图象:3. 正弦交流电的最大值和有效值的关系是_____________,最大值的计算式是_____________。
4. 理想变压器是指__________________________,理想变压器的变压公式是_______________________________________________________________。
5. 远距离输电必须采用_____________,_____________越高,输电线上损失的能量越少,公式是__________________________。
(四)电磁场和电磁波:1. 电磁场和电磁波(1)麦克斯韦电磁场理论_____________的磁场产生电场,_____________电场产生磁场。
由发生区域向远处传播形成_____________。
(2)电磁波在真空中的传播速度C=_____________m/s。
2. 光是电磁波,是____________提出的。
3. 电磁波谱(1)频率由高到低的顺序是____________________________________(2)特点和应用:红外线:紫外线:伦琴射线:γ射线:【典型例题】例1. 如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是()A. 向右飞行的正离子束B. 向左飞行的正离子束C. 向右飞行的负离子束D. 向左飞行的负离子束解析:小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向。
题中磁针S 极向纸内偏转,说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外。
由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左,故若为正离子,则应是由右向左运动,若为负离子,则应是由左向右运动。
答案:B、C。
小结:带电离子束的定向运动可等效为电流,判断的程序是:由磁针N极的指向判定磁场方向,由磁场方向再判定电流的方向。
例2. 关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有()C. 磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D. 磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同解析:判断磁感应强度的大小,需在电流受力最大的前提下进行,选项A、B中的力电流元在磁场中的受力与其放置方位有关,因此电流元受力大的地方,磁感应强度不一定大。
磁场的方向由磁针北极的受力方向决定,与电流元的受力方向不相同。
选项B正确。
例3. 如图所示,用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流,如图所示,当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,可以确定()A. 磁场的方向B. 磁感强度的大小C. 安培力的大小D. 铜棒的重力答案:A、C、D解析:由F2>F1知磁场的方向垂直纸面向里,由铜棒受力平衡得:2F1+F安=G,2F2-F安=G,故:F安=F2-F1,G=F2+F1,所以选项A、C、D正确。
例4. 在匀强磁场中放一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示,导轨上放一裸导线ab,磁感线垂直于导轨所在的平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生感应电流,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. 加速向左运动解析:要使N中产生感应电流,其磁通量要发生变化,即M中电流发生变化(N中的磁场是由M中电流激发的),这就要求ab产生的感应电动势是变化的,即要求ab做变速运动,故B、C、D选项正确。
例5. 如图所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其他段电阻均可忽略。
ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为L,质量为m,杆的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动,整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直,现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?解析:对于“导体切割→感应电流→制约导体运动”的问题,可转化为力学问题。
因为,当ef匀速上升,其实质是在恒力F、安培力BIL 和重力mg的共同作用下的平衡问题。
小结:有安培力作用的平衡问题,无异于静力平衡问题;有安培力作用的运动问题,只能是匀速或变速运动。
例6. 如图所示为某正弦式电流的图象,求其峰值,周期和角频率,并写出该电流的瞬时值表达式。
解析:从图中可看出交流的周期T为0.02s在t=0.0025s=T/8时,电流为14.14A,而t=T/8时线圈从中性面转过的角度为45°故此电流的瞬时值表达式为:i=20sin314tA例7. 如图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接有一个标有“12V、100W”灯泡,已知变压器初、次级线圈的匝数比为18:1,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为___________V,电流表的读数为__________A。
解析:从图上可知,两电表的读数均为初级线圈的电压和电流值。
或用理想变压器,初次级功率相等有I1=P1/U1=P2/U1=100/216=0.46(A)故分析变压器问题应注意正确应用电压和电流公式,应特别注意理想变压器的特点:无损耗,初次级功率相同。
【模拟试题】1. 关于磁场、磁感线的描述,下列说法中正确的是()A. 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B. 磁感线就是细铁屑连成的曲线C. 磁极间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质D. 磁感线总是从磁铁的北极出发,至南极终止2. 关于磁感应强度的下列论述中正确的是()A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量B. 磁场的方向就是通电导线在磁场中受力的方向C. 磁感应强度的方向跟小磁针S极受力的方向相反D. 通电导线在磁场中受力等于零时,该处的磁感应强度等于零3. 以下关于磁场的说法中,正确的是()A. 通电直导线不受磁场力的作用,它所在的空间一定没有磁场B. 通电直导线在周围空间产生的磁场是匀强磁场C. 通电螺线管内部的磁场是匀强磁场D. 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量4. 在下列四个图中:(1)标出通电长螺线管中的电流方向(2)标出通电直导线中的电流方向(3)标出环形电流的方向(4)标出通电直导线电流I2的方向5. 竖直放置的直导线中通以向下的电流,在导线的正北方某处,该电流产生的磁场方向为____________。
6. 一根质量为m、长为L的金属棒,用不计重力的细导线悬吊在支架上,放在竖直向下的匀强磁场中,如图所示。
当金属棒中通有由a向b方向的电流时,悬吊的细导线偏离竖直方向α角。
已知金属棒中的电流为I,求:(1)金属棒偏离的方向。
(2)磁感应强度的大小。
7. 如图所示,水平放置的平行金属导轨PQ和MN,相距0.50m,处在竖直方向的匀强磁场中。
一端和电池、电阻R相连,金属棒ab跨接在导轨上,与导轨间的滑动摩擦力大小为0.50N。
当金属棒ab中的电流方向由a向b、大小是2.0A时,金属棒ab恰以3.0m/s的速度向右匀速运动。
求:(1)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。
(2)金属棒匀速向右运动,安培力做功的功率是多少?8. 矩形闭合导线框abcd放在匀强磁场中,如图所示,下列哪些做法可以使导线框中产生感应电流()A. 使导线框绕ab边转动B. 使导线框绕ad边转动C. 使导线框绕过a、c的直线为轴转动D. 使导线框绕过a点垂直于纸面的轴转动9. 闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线平行,为了使线圈中能够产生电流,可以采用的办法是()A. 使线圈垂直于磁感线方向加速平动B. 使线圈绕垂直于线圈平面的轴线转动C. 使线圈绕在线圈平面内垂直于磁感线的轴线转动D. 使线圈绕平行于磁感线的轴线转动10. 长为0.1m的直导线,在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,以10m/s 的速度运动时,导线中产生的感应电动势是()A. 最大值是0.1VB. 一定是0.1VC. 可能是0.05VD. 可能是011. 如图所示,金属杆ab以恒定的速度v在平行导轨上向右滑动,导轨的一端与电阻R相连,导轨处于匀强磁场中,其余各处的电阻都不计。