(1)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
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物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
从三个角度理解“磁通量及其变化”“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口,直接关系到对楞次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用.而在解决实际问题过程中由于对“磁通量”理解不全面,往往容易出错.下面从三个角度对该知识点进行剖析.1.磁通量Φ的定义磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,定义式为Φ=BS.(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.如图1所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,因此,Φ=BS中的S应指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积S2.图1(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直,可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影,也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影.特例:B∥S时,Φ=0;B⊥S时,Φ最大(Φ=BS).(3)磁通量与线圈的匝数无关.线圈匝数的多少不改变线圈面积大小,所以不管有多少匝线圈,S是不变的,B也和线圈无关,所以磁通量不受线圈匝数影响.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.2.磁通量的方向磁通量是双向标量,若设初始时为正,则转过180°时为负.说明:磁通量是标量,它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时,二者将互相抵消一部分,这类似于导体带电时的“净”电荷.3.磁通量的变化ΔΦ由公式:Φ=BSsin θ可得磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·Ssinθ(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·Bsin θ(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的,磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.对点例题(单选)如图2所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量改变量的大小是()图2A.3-12BS B.BSC.3+12BS D.2BS解题指导Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进,Φ2、Φ1一正一负,再考虑到有效面积,故此题选C.又如:一面积为S的矩形线框放在磁感应强度为B的磁场中,开始磁感应强度B垂直矩形线框,当其绕某一条边转动180°的过程中,其磁通量的变化量大小|ΔΦ|=2BS,而不是零.答案 C1.(单选)下列关于磁通量的说法,正确的是()A.在匀强磁场中,穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.磁通量是矢量,其正负表示方向C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D.磁通量越大,磁通量的变化就越快答案 C解析在匀强磁场中,如果磁场与平面垂直,则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积,A错;磁通量是标量,B错.磁通量大小与磁通量变化快慢无关,D错.2.(单选)如图3所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中错误的是()图3A.通过abcd面的磁通量大小为L2·BB.通过dcfe面的磁通量大小为22L2·BC.通过abfe面的磁通量大小为零D.通过bcf面的磁通量为零答案 A解析通过abcd面的磁通量大小为22L2B,A错误,B正确;dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影,所以磁通量大小为22L2B,B正确,abfe面与bcf面和磁场平行,所以磁通量为零,C、D正确.故选A.3.(单选)如图4所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa、Φb的大小关系为()图4A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.无法比较答案 A解析因为内部与外部磁场要相互抵消,所以直径越大抵消得越多,故直径大的磁通量小.4.(单选)一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图5所示放置,平面abcd与图5竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为() A.0B.-2BSC.-2BScos θD.-2BSsin θ答案 C解析初始时刻,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角时,其磁通量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BScos θ.。
磁通量知识点总结
磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
2.定义式:φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角)
3.单位:韦伯(Wb)
4.物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数。
5.B=φ/S,所以磁感应强度也叫磁通密度
高中物理磁通量知识点总结(二)1.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是()
A.一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的
B.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的
C.据安培的分子电流假说,在外界磁场的作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极
D.有磁必有电,有电必有磁
解析:选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流,分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体.当各分子电流的取向大致相同时,物质对外显磁性,所以一切磁现象都源于运动电荷,A、C正确,B错误.静电场不产生磁场,D错误.
2.关于磁感线下列说法正确的是()
A.磁感线是磁场中实际存在的线
B.条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部
C.当空中存在几个磁场时,磁感线有可能相交
D.磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向。
学习“磁通量”要注意的几个问题在匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场方向平面的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,即:,在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯(Wb)。
从磁感线角度认为在同一磁场中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。
因此B越大,S越大,穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大。
所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少。
在具体学习磁通量这个物理量时要注意以下几个问题。
一、磁通量的正负问题磁通量是标量,但有正负之分。
磁通量的正负不代表大小,只反映磁通量是怎么穿过某一平面的,若规定向里穿过某一平面的磁通量为正,则向外为负。
尤其在计算磁通量变化时更应注意。
例1 在磁感应强度为B的匀强磁场中,面积为S的线圈垂直磁场方向放置,若将此线圈翻转180°,那么穿过此线圈的磁通量的变化量是多少?解析:由于线圈发生了翻转,穿过线圈平面的磁通量情况相反。
若规定开始时穿过线圈的磁通量为正,则线圈翻转180°后穿过线圈的磁通量应为负,那么穿过线圈磁通量的变化量为。
同样也可以规定末态时穿过线圈的磁通量为正,则。
二、有效面积问题定义式中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,如果平面跟磁场方向不垂直,应取垂直磁场方向上的投影面积,即为有效面积。
例2 如图1所示,一个单匝线圈abcd水平放置,面积为S,当有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,当线圈以ab边为轴转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?图1解析:当线圈分别转过30°和60°时,线圈平面在垂直于磁场方向的有效面积相同,都等于,所以磁通量相同,都等于。
例3 一磁感应强度为B的有界磁场,面积为S1,现有一面积为S2的线圈,垂直于磁场方向放置,如图2所示,试求穿过线圈平面的磁通量是多少?图2解析:在匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场方向平面的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,即。
高中物理磁感应强度的知识点归纳高中物理磁感应强度的知识点归纳物理学(physics)是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
以下是店铺收集整理的高中物理磁感应强度的知识点归纳,欢迎大家分享。
高中物理磁感应强度的知识点归纳1磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。
同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
第1讲电磁感应现象楞次定律ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU ,知识梳理·自测巩固知识点1 磁通量1.定义匀强磁场中,磁感应强度(B)与垂直于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通,我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
2.公式Φ=BS。
在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,符号是Wb。
3.公式适用条件(1)匀强磁场。
(2)磁感线的方向与平面垂直,即B⊥S。
思考:如图所示,矩形abcd、abb′a′,a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos_θ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
知识点2 电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.电磁感应现象的实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
知识点3 感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:适用于一切回路磁通量变化的情况。
2.右手定则(1)使用方法。
①让磁感线穿入右手手心。
②使大拇指指向导体运动的方向。
③则其余四指指向感应电流的方向。
(2)适用范围:适用于部分导体切割磁感线的情况。
思考:如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直,AB中通有如图所示的电流I,请回答:(1)穿过线圈abcd中的磁通量为多少?(2)AB中电流I逐渐增大,线圈abcd中有感应电流吗?(3)要使线圈abcd中产生感应电流,可行的做法有哪些(至少答出两种方法)?[答案](1)0 (2)无(3)使线圈左右平动;以OO′为轴转动。
60、在电路中,电能的单位常用单位是kwh,并且1kwh的电能俗称为1度电。
()正确答案:√61、在电阻并联的电路中,电路的总功率等于各分支电路的功率之和。
()正确答案:√62、短路电流通过导体时,会使导体大量发热.温度急剧升高,从而破坏设备绝缘。
()正确答案:√63、在电路中,将两个及以上的电阻,一个接一个的顺序联接起来,称为电阻的串联。
()正确答案:√64、若干电阻串联时,其中阻值越小的电阻,通过的电流也越小。
()正确答案:×65、几个不等值的电阻串联每个电阻中通过的电流不相等。
()正确答案:×66、在电阻串联的电路中,电路的端电压U等于各串联电阻两端电压的总和。
()正确答案:√67、在电路中,将两个及以上的电阻的一端全部联接在一点上,而另一端全部连接在另一点上,这样的联接称为电阻的并联。
()正确答案:√68、在电阻并联的电路中,电路的端电压U等于各并联电阻的端电压。
()正确答案:√69、在电阻并联的电路中,电路的电流等于各分支电流之和。
()正确答案:√70、在电阻并联的电路中,电路总电阻等于各并联电阻之和。
()正确答案:×71、在电路中,既有电阻的并联,又有电阻的串联,这样的电路成为混联电路。
()正确答案:√在电路中,电阻的联接方法主要有串联、并联和混联。
()正确答案:√73、頻率是电能质量的重要指标之一,我国电力采用交流60频率,俗称“工频”。
()正确答案:X74、正弦量可以用相量表示,所以正弦量也等于相量。
()正确答案:×75、最大值是正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值。
()正确答案:√76、交流电流的有效值和最大值之间的关系为:1=Im√2。
()正确答案:√77、有两个频率和初相位不同的正弦交流电压U1和U2,若它们的有效值相同,则瞬时值也相同。
正确答案:X感抗与线圈的电感L和交流电频率f成反比。
()正确答案:X79、实验证明,在纯电容电路中,交流电的频率越高,容抗就越大。
高中物理电磁感应知识点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.。
磁通量一、磁通量的概念 定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。
公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。
如中间图,当S与B的垂面存在夹角θ时,Φ=B·S·COSθ。
Φ读“斐”(来自现代汉语词典第五版)。
单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m^2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。
意义:磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明.我们知道在同一磁场的图示中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。
因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线净条数就越多,磁通量就越大。
过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。
二、磁通量的描述 通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。
在同一磁场中,磁感应强度越大的地方,磁感线越密。
因此,B越大,S越大,磁通量就越大,意味着穿过这个面的磁感线条数越多。
表示磁场分布情况的物理量。
通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积,即dFB =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。
磁通量是标量,θ<90°为正值,θ>90°为负值。
通过任意闭合曲面的磁通量 ΦB 等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和,即对于闭合曲面,通常取它的外法线矢量(指向外部空间)为正。
磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。
以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。
物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
一、电磁感应现象1、磁通量:在匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,即;一般情况下,当平面S不跟磁场方向垂直时,,为平面S在垂直于磁感线方向上的投影。
当磁感线与线圈平面平行时,磁通量为零。
2、产生感应电流的条件可归结为两点:①电路闭合;②通过回路的磁通量发生变化。
3、磁通量是双向标量。
若穿过面S的磁通量随时间变化,以、分别表示计时开始和结束时穿过面S的磁通量的大小,则当、中磁感线以同一方向穿过面S时,磁通量的改变;当、中磁感线从相反方向穿过面S时,磁通量的改变。
4、由于磁感线是闭合曲线,所以穿过任意闭合曲面的磁通量一定为零,即=0。
如穿过地球的磁通量为零。
二、法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小1、法拉第电磁感应定律的数学表达式为,它指出感应电动势既不取决于磁通量φ的大小,也不取决于磁通量变化Δφ的大小,而是由磁通量变化的快慢等来决定的,由算出的是感应电动势的平均值,当线圈有相同的n匝时,相当于n个相同的电源串联,整个线圈的感应电动势由算出。
2、公式中涉及到的磁通量Δφ的变化情况在高中阶段一般有两种情况:①回路与磁场垂直的面积s不变,磁感应强度发生变化,则Δφ=ΔBS,此时,式中叫磁感应强度的变化率。
②磁感应强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,则Δφ=BΔS。
若遇到B和S都发生变化的情况,则。
3、回路中一部分导体做切割磁感线运动时感应电动势的表达式为,式中v取平均速度或瞬时速度,分别对应于平均电动势或瞬时电动势。
4、在切割磁感线情况中,遇到切割导线的长度改变,或导线的各部分切割速度不等的复杂情况,感应电动势的根本算法仍是,但式中的ΔΦ要理解时间内导线切割到的磁感线的条数。
三、疑难辨析:1、对于法拉第电磁感应定律E=应从以下几个方面进行理解:①它是定量描述电磁感应现象的普遍规律,不管是什么原因,用什么方式所产生的电磁感应现象,其感应电动势的大小均可由它进行计算。
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20XX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.。
电磁感应1、磁通量设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S,如图所示。
(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强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,简称磁通。
(2)公式:Φ=BS当平面与磁场方向不垂直时,如图所示。
Φ=BS⊥=BScosθ(3)物理意义物理学中规定:穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度B。
所以,穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。
(4)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。
1Wb=1T·1m2=1V·s。
(5) 磁通密度:B=ΦS⊥磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量,故又叫磁通密度。
2、电磁感应现象(1)电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流,叫做感应电流。
(3)产生电磁感应现象的条件①产生感应电流条件的两种不同表述a.闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动b.穿过闭合电路的磁场发生变化②两种表述的比较和统一a.两种情况产生感应电流的根本原因不同闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时,是导体中的自由电子随导体一起运动,受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为动生电流。
穿过闭合电路的磁场发生变化时,根据电磁场理论,变化的磁场周围产生电场,电场使导体中的自由电子定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为感生电流。
b.两种表述的统一两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。
③产生电磁感应现象的条件不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。
条件:a.闭合电路;b.磁通量变化3、电磁感应现象中能量的转化能的转化守恒定律是自然界普遍规律,同样也适用于电磁感应现象。
3、感应电动势(1)定义:在电磁感应现象中产生的电动势,叫做感应电动势。