电磁感应和磁效应区别
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电流的磁效应及其应用1. 应用背景电流的磁效应是电磁学的重要基础现象之一,是指通过载流导体产生的磁场。
电流所产生的磁场在工业、科研和生活中有着广泛的应用。
本文将从电动机、电子设备、电磁铁和磁共振成像等方面详细讨论电流的磁效应的应用。
2. 电动机的应用电动机是利用电流的磁效应来实现能量转换的设备。
电动机的工作原理是利用电磁感应和电流的磁效应相互作用产生转矩,将电能转化为机械能。
电动机被广泛应用于工业生产、家庭电器等领域。
2.1 应用背景电动机的应用背景非常广泛。
在工业生产中,电动机被广泛用于驱动机械设备,如大型风机、水泵、压缩机等。
在家庭生活中,电动机被应用于冰箱、空调、洗衣机、吸尘器等各种家电产品。
2.2 应用过程电动机的应用过程可以分为以下几个步骤:•步骤1:将电源与电动机的电路连接,使电流流过电动机的线圈。
•步骤2:电流经过电动机的线圈时,产生的磁场与电动机中的永磁体或磁铁相互作用,产生转矩。
•步骤3:转矩将机械能传递给电动机的轴,使其旋转。
•步骤4:通过合适的装置将电动机的旋转运动转化为所需的工作。
2.3 应用效果电动机的应用效果显著。
通过电动机的应用,可以实现机械设备的驱动,提高生产效率,减少人工劳动。
同时,电动机具有结构简单、易于控制和维护等优点,被广泛应用于各个领域。
3. 电磁铁的应用电磁铁利用电流的磁效应产生磁场,具有可控性强、稳定性好等特点,被广泛应用于各个领域。
3.1 应用背景电磁铁的应用背景非常广泛。
在工业控制领域,电磁铁常用于控制开关、限位器、气动机构等。
在生活中,电磁铁还被应用于门禁系统、电磁锁、电磁吸盘等。
3.2 应用过程电磁铁的应用过程可以分为以下几个步骤:•步骤1:将电源与电磁铁的线圈连接,通电。
•步骤2:电流经过电磁铁的线圈时,产生的磁场可以通过调节电流的大小来控制。
•步骤3:通过电磁力驱动机械结构的运动,实现所需的功能。
3.3 应用效果电磁铁的应用效果显著。
通过调节电流的大小,可以精确控制电磁铁产生的磁场强度,从而实现对机械结构的精确控制。
电流的磁效应(通电会产生磁):奥斯特发现:任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应. 非磁性金属通以电流,却可产生磁场,其效果与磁铁建立的磁场相同. 通有电流的长直导线周围产生的磁场. 在通电流的长直导线周围,会有磁场产生,其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆,且磁场的方向与电流的方向互相垂直.
因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生电流。
这种现象叫电磁感应现象。
产生的电流称为感应电流。
这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象,不能全面概括电磁感现象:闭合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。
所以准确的定义如下:因磁通量变化产生感应电动势的现象。
总:
电流的磁效应:电生磁
电磁感应现象:磁生电。
[高二物理《电磁感应现象》知识点] 什么是电磁感应现象一、电磁感应现象:1、只要穿过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流,如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,是1831年法拉第发现的。
回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中(是B与S的夹角)看,磁通量的变化可由面积的变化引起;可由磁感应强度B的变化引起;可由B与S的夹角的变化引起;也可由B、S、中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
下列各图中,回路中的磁通量是怎么的变化,我们把回路中磁场方向定为磁通量方向(只是为了叙述方便),则各图中磁通量在原方向是增强还是减弱。
(1)图:由弹簧或导线组成回路,在匀强磁场B中,先把它撑开,而后放手,到恢复原状的过程中。
(2)图:裸铜线在裸金属导轨上向右匀速运动过程中。
(3)图:条形磁铁插入线圈的过程中。
(4)图:闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中。
(5)图:同一平面内的两个金属环A、B,B中通入电流,电流强度I在逐渐减小的过程中。
(6)图:同一平面内的A、B回路,在接通K的瞬时。
(7)图:同一铁芯上两个线圈,在滑动变阻器的滑键P向右滑动过程中。
(8)图:水平放置的条形磁铁旁有一闭合的水平放置线框从上向下落的过程中。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,可以产生感应电动势,感应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感应电动势;穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感应电动势。
如果导体是闭合电路的一部分,或者线圈是闭合的,就产生感应电流。
从本质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感应电流的条件可归结为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
二、楞次定律:1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
● 电流的磁效应:把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。
这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。
● 电流磁效应现象:磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。
电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
● 电磁感应发现的意义:①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。
③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。
● 对电磁感应的理解:电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。
引起电流的原因概括为五类:①变化的电流。
②变化的磁场。
③运动的恒定电流。
④运动的磁场。
⑤在磁场中运动的导体。
● 磁通量:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即Φ,θ为磁感线与线圈平面的夹角。
对磁通量Φ的说明:虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。
● 产生感应电流的条件:一是电路闭合。
二是磁通量变化。
● 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磁通量的变化。
● 楞次定律的理解:①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时,两者是同样。
② “阻碍”并不是“阻止”如原磁通量要增加,感应电流的磁场只能“阻碍”其增加,而不能阻止其增加,即原磁通量还是要增加。
电磁感应与电磁感应现象电磁感应是电磁学中的一个重要概念,它指的是通过磁场的变化引起电场的产生,或是通过电场的变化引起磁场的产生。
这一现象的研究和应用极大地推动了科学技术的发展。
本文将介绍电磁感应的基本原理、电磁感应现象的实验以及相关应用。
I. 电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理建立在法拉第电磁感应定律上。
根据这个定律,当磁通量Φ通过一个线圈发生变化时,线圈中产生感应电动势E,其大小与磁通量变化的速率成正比。
即E=-dΦ/dt。
这意味着磁场的变化可以引起线圈中的电动势。
II. 电磁感应现象的实验为了验证电磁感应现象,科学家们进行了一系列实验。
其中最经典的实验是法拉第传统实验。
在这个实验中,将一个线圈放置在一个磁场中,当通过磁场的磁通量发生变化时,线圈中会产生电动势。
通过连接一个电流表,我们可以测量到产生的感应电流的大小。
另一个常见的实验是使用一个磁铁和一个线圈。
将磁铁靠近或远离线圈时,线圈中会产生电流。
这是因为磁铁的运动改变了线圈中的磁通量,从而产生感应电动势。
III. 电磁感应的应用电磁感应的应用非常广泛,几乎在我们的日常生活中随处可见。
1. 电动发电机电动发电机利用电磁感应原理实现将机械能转化为电能。
通过旋转的励磁装置产生的磁场,可以改变线圈中的磁通量,从而产生感应电动势,进而产生电流。
这种转换提供了我们所使用的大部分电力。
2. 变压器变压器也是电磁感应的应用之一。
变压器通过共享磁力线而在主次线圈之间转换电压和电流的设备。
当主线圈中的电流变化时,它创造和改变磁场,导致在次线圈中产生感应电动势。
3. 电磁感应传感器电磁感应传感器广泛用于测量各种物理量,如温度、湿度、压力等。
传感器中的线圈可以根据外部物理量的变化产生不同的感应电动势,从而实现测量。
4. 感应炉感应炉利用电磁感应产生的感应电流进行加热,可以用于金属熔炼、焊接以及工业生产等领域。
在科学研究和工程技术中,电磁感应现象也有着广泛的应用。
电磁感应定律和电流的磁效应的区别
现象不同,1、电磁感应:电磁感应现象是放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。
2、电流的磁效应:电流的磁效应现象是通有电流的导线,在其周围产生磁场。
原理不同,1、电磁感应:电磁感应原理是闭合电路的一部份导体在磁场里做切割磁感线的运动时,
导体中就会产生电流。
更多补充
电流的磁效应:电流的磁效应原理就是磁性物质中每个分子都存有一微观电流,每个
分子的圆电流构成一个大磁体。
在磁性物质中,这些电流沿磁轴方向规律地排序,从而显
现出来一种拖磁轴转动的电流,磁体中的电流与导体中的电流相互作用便引致了磁体的旋转。
1、电磁感应:迈克尔·法拉第是一般被认定为于年发现了电磁感应的人。
2、电流的磁效应:丹麦物理学家汉斯·奥斯特在年4月的一天辨认出了晚上电流的
磁效应。
因磁通量变化产生感应器电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里搞研磨
磁感线的运动时,导体中就可以产生电流,这种现象叫做电磁感应。
闭合电路的一部分导
体在磁场中搞研磨磁感线运动,导体中就可以产生电流。
这种现象叫做电磁感应象。
产生
的电流称作感应电流。
这就是初中物理课本为易于学生认知所定义的电磁感应现象,无法
全面归纳电磁美感现象:滑动线圈面积维持不变,发生改变磁场强度,磁通量也发生改变,也可以出现电磁感应现象。
所以精确的定义如下:因磁通量变化产生感应器电动势的现象。
一磁现象知识点Ⅰ 磁体与磁极1 磁体:物体能够吸引由铁、钴、镍制成的物品,我们就说它具有磁性。
具有磁性的物体称 为磁体。
N (1) 磁体分为天然磁体(如天然磁体矿石)和人造磁体。
(2) 常见的人造磁体有条形磁体、蹄形磁体、磁针等。
2 磁极 (1) 磁体两端吸引钢铁的能力最强,这两个部位叫做磁极。
任何磁体都有两个磁极。
当磁体能够自由转动时, 最终会有一个磁极指向北方,称这个磁极为北极, 又叫 N 极;另一个磁极指向南方,又叫 S 极。
S条形磁体的磁极在两端,中间 几乎没有磁性!(2) 关于磁极的两个注意问题 ①自然界不存在只有单个磁极的磁体, 磁体上的磁极总是成对出现的, 而且一个磁极也不能 多于两个磁极。
②把一根条形磁铁分为数段,则每一段各有两个磁极。
知识点Ⅱ磁极间的相互作用规律1 研究归纳:两个磁极相互靠近时,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2 判断物体是否具有磁性的四种方法 (1) 根据磁铁的吸铁性判断:将被测物体靠近铁磁性物质(如铁屑) ,若能吸引铁磁性 物质,说明该物质具有磁性,否则不具有磁性。
(2) 根据磁针的指向性判断:将被测物体用细线吊起,若静止时总是指向南北方向, 说明该物体具有磁性,否则不具有磁性。
(3) 根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体的一部分分别靠近静止小磁针的两 极,若发现一端有排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为 相互吸引,则说明该物体不具有磁性。
(4) 根据磁极的磁性最强判断: 若有 A、 B 两根外形完全相同的钢棒, 已知一根有磁性, 另一根没有磁性,区分它们的方法是:将 A 的一端从 B 的左端向右端滑动,若在 滑动过程中发现吸引力的大小不变,则说明 A 具有磁性;若发现吸引力由大变小 再变大,则说明 B 具有磁性。
知识点Ⅲ 磁化 1 磁化:一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性,这种现象叫做磁化。
(1) 最容易被磁化的物质是铁磁性物质,如软铁、硅钢等。
物理电磁感应知识点总结物理电磁感应知识点1.电流的磁效应:把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样.这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。
2.电流磁效应现象:磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。
电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
3.电磁感应发现的意义:①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生.②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。
③电磁感应现象的发现,推动了经济和的,也体现了自然规律的的对称美。
4。
对电磁感应的理解:电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的变化和运动。
引起电流的原因概括为五类:①变化的电流。
②变化的磁场。
③运动的恒定电流.④运动的磁场。
⑤在磁场中运动的导体。
5。
磁通量:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即,为磁感线与线圈平面的夹角。
6。
对磁通量的说明:虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。
7。
产生感应电流的条件:一是电路闭合。
二是磁通量变化。
8。
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磁通量的变化.9.楞次定律的理解:①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时,两者是同样。
②阻碍并不是阻止如原磁通量要增加,感应电流的磁场只能阻碍其增加,而不能阻止其增加,即原磁通量还是要增加。
磁感应和电磁感应磁感应和电磁感应是物理学中重要的概念和原理。
磁感应是指物体受到磁场作用而产生的现象,而电磁感应则是指通过磁场的变化引起电流的产生。
这两个概念在生活中随处可见,也在科技应用中扮演着重要的角色。
首先,我们来看看磁感应。
磁感应是一个物理学课程中常见的话题。
磁感应的最早研究可追溯到古希腊时期。
当时,希腊科学家发现,某些石头具有吸引铁的性质,这种吸引现象被称为石磁性。
随着时间的推移,人们逐渐探索出了更多有关磁感应的规律和原理。
磁感应的核心是磁场。
磁场是由磁性物质产生的,并且可以扩展到周围的空间。
磁感应是指物体受到磁场力作用而发生的现象。
当物体进入一个磁场中时,磁力会作用在物体上,使其受到吸引或排斥的力。
这种力与物体本身的磁性有关。
对于铁磁物质,如铁、镍和钴,它们能够被磁化并在磁场中产生明显的磁感应效应。
而对于非铁磁物质,如水和木头,它们对磁场的响应相对较小。
磁感应的应用十分广泛。
在生活中,我们常常使用磁铁来吸引和操控物体。
例如,冰箱门上的磁铁可以吸附小磁性物品,如照片和备忘录。
此外,电动机和发电机也是基于磁感应原理工作的。
电动机是将电能转换为机械能的装置,而发电机则是将机械能转换为电能的设备。
这些设备的动力来源都是电磁感应。
接下来,我们来探讨电磁感应。
电磁感应是指通过磁场的变化引起电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当一个导体被置于磁场中并发生变化时,导体中就会产生电动势。
当导体形成闭合回路时,电动势将导致电流的产生。
电磁感应的应用也非常广泛。
例如,发电厂通过旋转的磁场和线圈之间的相互作用来产生电流。
太阳能电池板也是利用电磁感应的原理将太阳光转换为电能。
此外,在通信领域,我们使用的手机、电视和无线电等设备都是通过电磁感应的方法实现信息的传输和接收。
总结起来,磁感应和电磁感应是物理学中非常重要的概念和原理。
磁感应是指物体受到磁场作用而产生的现象,而电磁感应则是指通过磁场的变化引起电流的产生。
电与磁姓名:一、电与磁的关系1、电流的磁效应(奥斯特)1820 电生磁现象:导线通电,小磁针发生偏转因果关系:电流磁场方向:用右手定则主要应用:电磁铁等.(电磁继电器、电磁起重机、电铃、空气开关等元件中有电磁铁)电流的磁效应实验电铃电磁继电器2、通电导体在磁场中受力的作用现象:闭合开关,通电导体运动起来因果关系:磁场、电流力能量转化:电能机械能方向:通电导体受力的方向跟电流方向和磁场方向有关主要应用:电动机、扬声器;通电导体在磁场中受力实验电动机原理扬声器3、电磁感应(法拉第)1831 磁生电现象:闭合电路一部分导体切割磁感线,电流表指针发生偏转因果关系:磁场、力电流能量转化:机械能电能方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向和磁场方向有关主要应用:发电机、动圈式话筒;电磁感应现象实验发电机原理图动圈式话筒二、磁体和磁场:1、磁性具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体:具有磁性的物体。
磁极:磁体上磁性最强的部分,每个磁体有两个磁极,分别叫南(S)极和北(N)极。
磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
磁化是使原来没有磁性的物体获得磁性。
去磁是使原为有磁性的物体失去磁性。
2磁场:(1)磁体和电流周围存在着一种特殊的物质,叫做磁场。
(2)基本性质--是对放入其中的磁体产生磁力作用。
我们可以用小磁针是否受到磁力作用来检验小磁针周围空间是否存在磁场。
(3)方向规定:小磁针北极在磁场中静止时的指向为该点的磁场方向。
(4)磁感线是人们为了描绘磁场而人为地画出来的一些假想的曲线,并不真实地存在于磁场之中。
利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。
(5)在画磁感线时应该注意:①磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来,到磁体的南极进去;②磁感线不能相交;③磁感线可以是实线,也可以是虚线,但每条磁感线上必须画上箭头;④几种常见的磁感线要记牢。
3、地磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
磁学中的电磁感应与电磁感应定律在我们的日常生活和现代科技中,电磁学的应用无处不在。
从简单的发电机到复杂的磁共振成像(MRI)设备,电磁学的原理都发挥着至关重要的作用。
而在电磁学中,电磁感应以及电磁感应定律更是核心概念之一。
首先,让我们来理解一下什么是电磁感应。
电磁感应简单来说,就是当一个导体在磁场中运动,或者磁场的强度发生变化时,导体中就会产生电流。
这就好像是磁场有一种“魔力”,能够让导体中的自由电子开始流动,从而形成电流。
想象一下,有一根导线在一个稳定的磁场中静止不动,这时导线中是没有电流的。
但是,一旦我们让这根导线在磁场中快速地移动,或者改变磁场的强弱,导线中就会突然出现电流。
这种现象就是电磁感应。
电磁感应定律则是定量描述电磁感应现象的重要规律。
它由英国科学家迈克尔·法拉第发现,并由另一位科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦进一步完善。
电磁感应定律可以用数学公式来表达。
当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势与磁通量的变化率成正比。
用公式表示就是:$E = N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$N$ 是线圈的匝数,$\Delta\Phi$ 是磁通量的变化量,$\Delta t$ 是变化所用的时间。
这个公式告诉我们,感应电动势的大小取决于磁通量变化的快慢。
如果磁通量变化得很快,那么产生的感应电动势就会很大;反之,如果磁通量变化缓慢,感应电动势就会较小。
为了更直观地理解电磁感应定律,让我们来看几个例子。
假设我们有一个线圈,放在一个均匀增强的磁场中。
随着磁场强度的增加,通过线圈的磁通量也在增加。
根据电磁感应定律,线圈中就会产生感应电动势,从而形成感应电流。
再比如,一个旋转的发电机。
在发电机中,有一个磁场和一组导线。
当导线在磁场中旋转时,通过导线的磁通量不断地发生变化,从而产生了交流电。
电磁感应在实际生活中的应用非常广泛。
电磁感觉1、磁通量、磁通量变化、磁通量变化率对照表t磁通量物理某时辰穿过磁场中某个意面的磁感线条数义大, S为与B垂直的面积,小不垂直式,取S 在与 B 垂计直方向上的投影算若穿过某个面有方向相注反的磁场,则不可以直接用意B ? S ,应试虑相反问方向的磁通量或抵消以题后所节余的磁通量2、电磁感觉现象与电流磁效应的比较磁通量变化穿过某个面的磁通量随时间的变化量2-1,或B? S,或S?B开始和转过 1800时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不一样的,一正一负,此中 =B· S,而不是零磁通量变化率t表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量B ?S 或t tB ?Bt t既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少,在=t图像中,可用图线的斜率表示电磁感觉现象电流磁效应关系利用磁场产生电流的现电流产生磁场电能够生磁,磁能够生电象3、产生感觉电动势和感觉电流的条件比较只需穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感觉电流产生,即产生感觉电流的条件有两个:产生感觉电流的条件○1电路为闭合回路○2回路中磁通量发生变化,0无论电路闭合与否,只需电路中磁通量发生变化,电产生感觉电动势的条件路中就有感觉电动势产生4、感觉电动势在电磁感觉现象中产生的电动势叫感觉电动势,产生感觉电流比存在感觉电动势,产生感觉电动势的那部分导体相当于电源,电路断开时没有电流,但感觉电动势仍旧存在。
(1)电路无论闭合与否,只需有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感觉电动势,它相当于一个电源(2)无论电路闭合与否,只需电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感觉电动势,磁通量发生变化的那部分相当于电源。
5、公式E n与 E=BLvsin的差别与联系tE n E=BLvsintt 时间内的均匀感差别( 1)求的是( 1)求的是瞬时感觉电动势, E 与某个应电动势, E 与某段时间或某个过时辰或某个地点相对应程相对应(2)求的是整个回路的感觉电动( 2)求的是回路中一部分导体切割磁势,整个回路的感觉电动势为零感线是产生的感觉电动势时,其回路中某段导体的(3)因为是整个回路的感觉电动(3)因为是一部分导体切割磁感线的势,所以电源部分不简单确立运动产生的,该部分就相当于电源。
物理电磁学知识点总结电磁学是物理学的一个分支,起源于近代。
广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。
下面是店铺为你整理的物理电磁学知识点,一起来看看吧。
物理电磁学知识点一、磁现象最早的指南针叫司南。
磁性:磁体能够吸收钢铁一类的物质。
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
磁体两端的磁性最强,中间最弱。
水平面自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。
磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
二、磁场磁场:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。
这里使用的是转换法。
(认识电流也运用了这种方法。
)磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁场的方向。
磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线。
任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
磁感线的方向:在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。
说明:①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。
但磁场客观存在.②磁感线是封闭的曲线。
第3节电磁感应现象及应用学习目标核心素养形成脉络1.了解电磁感应现象发现的过程,体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神.2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件.3.能够运用感应电流的产生条件判断能否产生感应电流.[学生用书P109]一、划时代的发现1.奥斯特发现的电流的磁效应,震动了整个科学界,它证实电现象与磁现象是有联系的.2.1831年,法拉第领悟到“磁生电”,并把这种现象定名为电磁感应,产生的电流叫作感应电流.二、产生感应电流的条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.三、电磁感应现象的应用生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的.思维辨析(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.()(2)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.()(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流.()(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流.()提示:(1)×(2)×(3)√(4)×深度思考电流的磁效应与电磁感应有什么区别?提示:电流的磁效应是指电流周围产生磁场,即“电生磁”.电磁感应现象是利用磁场产生感应电流,即“磁生电”.“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象,要正确区分这两种现象,弄清现象的因果关系是关键.感应电流的产生条件[学生用书P110]【核心深化】1.感应电流产生条件的理解(1)不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流.(2)只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.2.ΔΦ与Φ的区别ΔΦ与Φ意义不同,大小也没有必然的联系.感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关.下图中能产生感应电流的是()[解析]根据产生感应电流的条件可判断:A选项中,电路没闭合,无感应电流;B选项中,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C选项中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流;D选项中,磁通量不发生变化,无感应电流.[答案] B(1)判断闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流时,一定注意“部分导体”“切割”的含义.(2)磁感线的条数可用来形象地表示一个回路的磁通量大小,所以可充分利用穿过闭合电路的磁感线的条数是否变化来判断某过程中磁通量是否变化.下列能产生感应电流的是()解析:选B.选项B是导体棒切割磁感线,能产生感应电流,选项C是通电导体在磁场中受力运动,选项A、D是电流的磁效应.综上所述,B正确.磁通量变化的几种情形[学生用书P110]【核心深化】(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则()A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定[解析]设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强,故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过,所以ΔФ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原来穿过的方向为正方向,则后来从另一面穿过的方向为负方向).C正确.[答案] C(2020·江苏镇江期末)如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是()A.变大B.先变大,后变小C.不变D.变小解析:选D.线圈在N极和S极附近时,磁场较强,磁感线较密,穿过线圈的磁感线较多,磁通量较大,而远离条形磁铁磁极时,磁场变弱,磁感线较疏,穿过线圈的磁通量较小.故线圈在A处的磁通量比较大.线圈从A到B的过程中磁通量逐渐减小,D正确.[学生用书P111] 1.(实验验证)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:选D.产生感应电流必须满足的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量要发生变化.选项A、B电路闭合,但磁通量不变,不能产生感应电流,故选项A、B观察不到电流表的变化;选项C满足产生感应电流的条件,也能产生感应电流,但是等我们从一个房间到另一个房间后,电流表中已没有电流,故选项C也观察不到电流表的变化;选项D 满足产生感应电流的条件,能产生感应电流,可以观察到电流表的变化,D正确.2.(电磁感应现象)下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.闭合线圈在磁场中运动产生了电流D.磁铁吸引小磁针解析:选C.电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.3.(感应电流的产生)(多选)如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置,AB是绕在软铁芯上的线圈,电流表与线圈组成一闭合回路.下列说法正确的是()A.当右边磁铁S极离开B端时,线圈中产生感应电流B.当右边磁铁S极离开B端,并在B端附近运动时,线圈中产生感应电流C.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中有感应电流D.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中无感应电流解析:选ABD.当右边磁铁S极离开B端或在B端附近运动时,线圈所处位置磁场变化,穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,A、B正确;当磁铁保持题图中状态不变时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流,C错误,D正确.4.(产生感应电流的条件)如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线在同一平面内.下列情况,矩形线框中不会产生感应电流的是()A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动解析:选C.导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,则线框中磁通量增大,故可以产生感应电流,A错误;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,故磁通量减小,可以产生感应电流,B错误;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,故不会产生感应电流,C正确;线框以ab边为轴转动时,线框中的磁通量发生变化,会产生感应电流,D错误.[学生用书P167(单独成册)](建议用时:30分钟)【合格考练】1.许多科学家在物理学发展的过程中作出了重要贡献.下列说法正确的是()A.洛伦兹发现了“磁生电”现象B.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,卡文迪什测出了静电力常量k的值C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则D.法拉第首先发现电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因解析:选D.奥斯特发现了电流的磁效应,安培总结出右手螺旋定则,法拉第发现了电磁感应现象即“磁生电”现象,A、C错误;法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,同时又测出了静电力常量k的值,B错误;法拉第通过不懈的努力第一个发现了电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因,D正确.2.(多选)如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下能使电流表指针偏转的是()A.将磁铁插入螺线管的过程中B.磁铁放在螺线管中不动时C.将磁铁从螺线管中向上抽出的过程中D.磁铁静止而将螺线管向上移动解析:选ACD.只要螺线管中的磁通量发生变化,回路中有感应电流,指针便会偏转;只要螺线管中的磁通量不发生变化,回路中无感应电流,指针便不会偏转.在磁铁插入、抽出过程中螺线管中的磁通量均发生变化,能产生感应电流,电流表指针偏转,A、C正确;磁铁放在螺线管中不动时,螺线管中的磁通量不发生变化,无感应电流产生,B错误;由于磁铁静止而螺线管向上移动,螺线管中的磁通量发生变化,有感应电流产生,电流表指针偏转,D正确.3.(多选)如图所示,用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合,下列哪些组合中,当切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生(图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,D图中直导线与圆形线圈垂直,并与中心轴重合)()解析:选BC.①对题图A而言,因为通电直导线位于圆形线圈所在平面内,且与直径重合,因此穿过圆形线圈的磁通量为零,所以当切断直导线中的电流时,穿过圆形线圈的磁通量在整个变化过程中必为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生.②对题图B而言,因为磁通量为大小两个部分磁感线条数之差,当切断直导线中的电流后,磁通量为零,即此过程中磁通量有变化,故闭合回路中会有感应电流产生.③同理分析可得题图C中也有感应电流产生.④对题图D而言,因为圆形线圈与直导线产生的磁场的磁感线平行,故磁通量为零.当切断直导线中的电流时,穿过环形导线的磁通量在整个变化过程中皆为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生.4.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是()解析:选B.在选项A、C、D中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;选项B 中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,B正确.5.(多选)我国已经制定了“嫦娥”登月计划.假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断不正确的是() A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场解析:选ABD.直接将电流表放于月球表面,没有闭合回路,就不会产生感应电流,根本不可能判定磁场的有无,A 错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,电流表无示数,但若使线圈沿另一方向运动,电流表可能有示数,B 错误;如果线圈沿某一方向运动,电流表有示数,则说明月球表面一定有磁场,C 正确;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,但有可能在这个平面内磁感线与闭合回路平行,没有磁感线穿过回路,所以不能断定月球表面有无磁场,D 错误.6.(多选)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是( )A .线圈a 中无感应电流B .线圈b 中有感应电流C .线圈c 中有感应电流D .线圈d 中无感应电流解析:选CD.根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a 中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c 中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b 、d 中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a 、c 中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b 、d 中无感应电流产生.C 、D 正确,A 、B 错误.7.如图所示,边长为l 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d ,线框的速度为v .若l <d ,则线框中存在感应电流的时间为( )A.l vB .2l v C.d v D .2d v解析:选B.导线框进入磁场与出磁场时有感应电流,完全在磁场中时,导线框不产生感应电流,由产生感应电流的过程的路程s =2l ,则线框中存在感应电流的时间:t =2l v ,故B正确.8.如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Φ=________.解析:线圈平面abcd与磁感应强度B方向不垂直,不能直接用Φ=BS计算,计算时可以用不同的方法:方法一:把S投影到与B垂直的方向即水平方向,如图中a′b′cd,S⊥=S cos θ故Φ=BS⊥=BS cos θ.方法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,显然B∥不穿过线圈,且B⊥=B cos θ,故Φ=B⊥S=BS cos θ.答案:BS cos θ【等级考练】9.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外.若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是()A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:选D.将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动(小于90°)时,穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量减少,所以在这个过程中,线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°,bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流(60°~300°).当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变,线框中不产生感应电流.10.(多选)如图所示,有一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中,下列关于穿过各个面的磁通量的说法正确的是()A.穿过面AOB的磁通量为零B.穿过面ABC和面BOC的磁通量相等C.穿过面AOC的磁通量不为零D.穿过四面体OABC的磁通量为零解析:选ABD.面AOB与磁感应强度B的方向平行,故Φ=0.穿过面ABC与面BOC的磁感线条数相等,故磁通量相等.穿过面AOC的磁通量为零.穿出面ABC的磁感线条数与穿入面BOC的磁感线条数相等,因此穿过四面体OABC的合磁通量为零,A、B、D正确.11.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转解析:选D.将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动,线圈始终与磁感线平行,磁通量始终为零,没有变化,不产生感应电流,A、B、C错误;将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,D正确.12.某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.当他闭合、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()A.开关位置接错B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反解析:选A.线圈A始终与电源相连,其产生的磁场是恒定的,所以闭合、断开开关时,穿过线圈B的磁通量没有发生变化,不产生感应电流,故电流表指针没有偏转.产生题中所述现象的原因是开关位置接错.13.研究电磁感应现象实验所需的器材如图所示,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方法:(1)________________________________________________________________________;(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________.答案:实验连接图如图所示.(1)将原线圈插入副线圈保持静止,闭合(或断开)开关,产生感应电流(2)闭合开关,将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出的过程中,产生感应电流(3)将原线圈插入副线圈保持静止并闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,产生感应电流14.如图所示,线圈A中接有如图所示的电源,线圈B有一半的面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触.则在开关S闭合的瞬间,线圈B中有无感应电流?解析:将S闭合的瞬间,与线圈A组成的闭合电路有电流通过,线圈A产生的磁场不仅穿过所包围的面积,方向向外;也穿过线圈外的广大面积,方向向里.所包围的面积内磁通密度大,外围面积上的磁通密度小.对线圈B,与A重合的一半面积向外的磁通量大于另一半面积向里的磁通量,因此线圈B所包围的总磁通量不为零,而是方向向外.也就是说在开关S闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,所以线圈B中有感应电流.答案:有感应电流。
电流的磁效应与电磁感应实验步骤实验步骤:电流的磁效应实验步骤:实验材料:1. 直流电源2. 导线3. 磁铁4. 铁屑或铁钉5. 螺旋线圈6. 电流表7. 紧箍垫片8. 电磁感应仪实验一:电流的磁效应步骤一:制作电流线圈1. 取一个绝缘绕线筒,并在筒的一端钻两个孔,将筒固定在支架上。
2. 将导线固定在绕线筒的一端孔内,并将其拉直并平行绕制在筒上,约绕制20圈。
3. 将导线引出,接上电流表的接线柱,确保绕线筒可以自由地转动。
步骤二:观察磁效应1. 将电流表接入电源电路中,调节电流大小并确保稳定。
2. 将电流线圈与磁铁靠近,观察铁屑或铁钉的运动情况。
(如果使用铁屑:将少量铁屑撒在纸上,然后将纸的下方放置电流线圈和磁铁,观察铁屑的运动;如果使用铁钉:将铁钉放置在电流线圈和磁铁之间,观察铁钉的运动。
)实验二:电磁感应步骤一:制作电磁感应装置1. 将螺旋线圈固定在支架上,确保可以自由转动。
2. 将螺旋线圈的两端引出,并接入电磁感应仪的接线端口。
步骤二:观察电磁感应现象1. 将电磁感应仪接入电源电路中,确保通电状态。
2. 将磁铁靠近螺旋线圈,观察电磁感应仪的指针或数值的变化。
(可以尝试改变磁铁和螺旋线圈的位置和方向,观察指针或数值的变化。
)注意事项:1. 进行实验时要小心操作,避免触电或其他意外伤害。
2. 实验中要保持仪器的干净和整洁,确保测量的准确性。
3. 实验结束后要及时关闭电源,清理实验设备。
通过以上实验步骤,我们可以观察到电流的磁效应和电磁感应现象。
电流的磁效应是指通过电流产生的磁场对周围物体产生的影响,而电磁感应是指通过磁场对电路中的电荷产生的作用,从而诱导产生电流。
这些实验可以帮助我们深入理解电流和磁场之间的相互作用,并应用于日常生活和工程技术中。