重点高中物理电磁感应讲义
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2 磁感应强度 磁通量1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.2.知道什么是匀强磁场,知道匀强磁场磁感线的特点.3.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小.一、磁感应强度1.定义:一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值,叫磁感应强度.2.定义式:B =F Il. 3.单位:特斯拉,简称特,符号为T.4.B 反映了磁场的强弱.5.磁感应强度是矢量,小磁针的N 极在磁场中某点受力的方向,就是这点磁感应强度的方向.二、匀强磁场1.概念:各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场.2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线.三、磁通量1.定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积.即Φ=BS .2.拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S ′与磁感应强度的乘积表示磁通量.3.单位:国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb =1 T·m 2.4.引申:B =ΦS ,表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.一、磁感应强度1.物理意义:磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量.2.大小:当导线方向与磁场方向垂直时B =F Il.3.方向:磁感应强度的方向就是小磁针北极在磁场中某点受力的方向,也就是该处的磁场方向.4.描述:磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向.5.匀强磁场如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同,则该磁场为匀强磁场.二、磁通量1.磁通量的计算:(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;①磁感线与平面垂直.(2)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BS cos θ.其中S cos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如图所示.2.磁通量的正负:磁通量是标量,但有正负,若磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时则为负值.3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).三、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.1.如图所示,矩形线框平面与匀强磁场方向垂直,穿过的磁通量为Φ,若线框绕某条边转过90°角,则磁通量变为()A.0B.12ΦC.ΦD.2Φ2.如图所示为某匀强磁场的磁感线分布,则磁场中各点的磁感应强度( )A .大小相等,方向相同B .大小不等,方向相同C .大小相等,方向不同D .大小不等,方向不同 3.下列物理量中属于矢量的是( )A .磁感应强度B .感应电动势C .电流D .磁通量4.如图所示,直角三角形abc 中,①abc =30°,将一电流为I 、方向垂直纸面向外的长直导线放置在顶点a 处,则顶点c 处的磁感应强度大小为B 0。
电磁感应现象及应用知识点:电磁感应现象及应用一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫作感应电流.二、感应电流的产生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.技巧点拨一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(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.二、感应电流产生的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)如下图所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中________电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(2)如下图所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中________电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(3)如下图所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中________电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中________电流通过.(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结:实验一中:导体棒切割磁感线运动,回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过B的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.2.感应电流产生条件的理解不论什么情况,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;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例题精练1.(珠海二模)高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式,其基本原理如图所示,给线圈两端ab通电,然后将材料棒放进线圈中,就能在材料内部产生涡流,达到加热的效果下列说法正确的是()A.材料棒一般是金属等导体B.材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C.线圈两端接恒定电流D.材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起2.(浙江模拟)“探究电磁感应的产生条件“实验的部分装置如图所示,正确连接时两虚线方框A、B内的器材分别是()A.直流电源、交流电流表B.交流电源、直流电流表C.直流电流表、直流电源D.交流电流表、交流电源随堂练习1.(鼓楼区校级期中)涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象,三者常常有紧密联系,下列说法正确的是()A.图甲中,如果在上下振动的碰铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对碰铁总有吸引作用B.图甲中,如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对磁铁总有排斥作用C.图乙中,竖直放置的蹄形磁铁转动后,同轴的闭合线圈会同向转动,这是电磁驱动现象D.图乙中,蹄形磁铁匀速转动时间足够长,闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速2.(杭州期末)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。
《电磁感应定律及其应用》讲义一、电磁感应现象在 1831 年,英国物理学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象。
这一现象是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
简单来说,如果我们有一个闭合的导线回路,当通过这个回路的磁场发生改变,比如磁场的强度变大或变小,或者磁场的方向发生变化,那么在这个回路中就会产生电流。
举个例子,我们拿一根条形磁铁,迅速插入一个闭合的线圈中,这时线圈中就会有电流产生。
电磁感应现象的发现,为后来的电学发展奠定了重要的基础。
二、电磁感应定律电磁感应定律是描述电磁感应现象中感应电动势大小的定律。
法拉第电磁感应定律指出:闭合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。
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,$\Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量,$\Delta t$ 表示变化所用的时间。
磁通量是一个很重要的概念,它等于磁感应强度$B$ 与垂直于磁场方向的面积$S$ 的乘积,用$\Phi = BS$ 来计算。
需要注意的是,磁通量是一个标量,但有正负之分,其正负取决于磁场方向与面积法线方向的夹角。
三、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。
它指出:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
比如说,当磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,以阻碍磁通量的减少。
楞次定律可以用“增反减同”这四个字来简单概括。
我们通过一个具体的例子来理解楞次定律。
假设一个闭合回路处于一个增强的磁场中,那么根据楞次定律,回路中产生的感应电流的磁场方向会与外部磁场方向相反,从而阻碍磁通量的增加。
四、电磁感应定律的应用1、发电机发电机是电磁感应定律最常见的应用之一。
高中物理电磁感应讲义•、电磁感应现象1电磁感应现象与感应电流(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路中磁通量发生变化。
2、产生感应电流的方法.(1) 磁铁运动。
(2 )闭合电路一部分运动。
(3 )磁场强度B变化或有效面积S变化。
注:第(1) (2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流” 。
不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为"感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。
导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件, 归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法(1 )判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件:①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通量有多大,也不会产生感应电流。
(2 )分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向1、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是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
(2 )楞次定律的因果关系:闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。
高二物理电磁感应知识点ppt引言:电磁感应是物理学中的重要概念,在我们的日常生活中起到了关键作用。
本篇文章将着重讲解高二物理电磁感应的知识点,帮助读者更好地理解相关概念和原理。
同时,我们将介绍适用于PPT的格式和排版技巧,以便读者能够制作出整洁美观的高质量PPT。
1. 电磁感应的基础概念电磁感应是指导体中的电流在磁场中受到力的作用,或磁场的变化引起导体中的电流产生。
当导体相对于磁场运动或磁场相对于导体发生变化时,就会产生电磁感应现象。
2. 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基本规律。
它表明,当导体中的磁通量发生变化时,导体两端会产生感应电动势,其大小与磁通量变化率成正比。
公式表达为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间变化的微小量。
3. 磁通量和磁感应强度磁通量是磁场穿过某一面积的总磁力线的数量,通常用Φ表示。
磁感应强度是描述磁场强度的物理量,用B表示。
磁通量与磁感应强度之间的关系由磁场的面积和夹角决定,可以用以下公式表示:Φ = BAcosθ其中,A表示磁场的面积,θ表示磁场与垂直于该面积的单位法向量的夹角。
4. 涡电场和感应电流当导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生涡电场。
涡电场沿着导体的边界形成闭合回路,使得电荷在导体中移动从而产生感应电流。
5. 自感和互感自感是导体中的感应电动势由于自身的磁场变化而产生的现象。
互感是导体中的感应电动势由于外部磁场变化而产生的现象。
自感和互感在电子技术和电力传输中有重要的应用,例如变压器和感应电炉等。
6. 电感和感应电磁场电感是指导体中由于电流的变化而产生的自感现象。
当电流变化时,自感会产生感应电动势,从而阻碍电流的变化。
感应电磁场是由于电流的变化而产生的电场和磁场,其强度与电流变化率成正比。
7. 工业和科学应用电磁感应在工业和科学领域有广泛的应用。
例如,电磁感应技术被用于磁浮列车的悬浮和推进系统中,使列车能够高速稳定地行驶。
第3节楞次定律1.楞次定律的内容: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。
2.楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有三种:①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”);②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”);③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1.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、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析: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相反;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相同。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。
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磁通量的变化。
二、右手定则1.内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
如图所示。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)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。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。