高二(下)期末复习知识整理(电磁感应-原子核)
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高二物理电磁感应知识点归纳笔记一、电磁感应的基本原理电磁感应是指导线在磁场中或磁场变化时所产生的感应电动势。
它是通过法拉第电磁感应定律得到的,该定律阐述了磁场变化引起感应电动势的大小和方向。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明,当导体回路中的磁通量发生改变时,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,方向遵循右手螺旋定则。
2. 感应电动势的计算感应电动势的计算可以利用法拉第电磁感应定律结合导体回路形状和磁场的特性进行推算。
根据公式E = -ΔΦ/Δt,其中E表示感应电动势,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示时间变化量。
二、电磁感应的应用1. 电磁感应与发电原理发电机是利用电磁感应的原理将机械能转化为电能的装置。
通过转子在磁场中不断旋转,产生变动的磁通量,从而感应出电动势,通过导线引出电能。
这种方式广泛应用于发电厂和小型发电装置。
2. 电磁感应与变压器变压器是利用电磁感应原理实现电能的传输和变换的装置。
它通过将交流电的电流通过一组绕组产生变动的磁场,从而感应出另一组绕组中的电动势,实现电压的升降。
三、法拉第电磁感应定律的应用1. 感应电流当导体回路中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁感应定律,导体回路内会产生感应电动势,从而引起感应电流的产生。
这一原理被广泛应用于感应炉、感应加热等领域。
2. 感应电磁铁感应电磁铁是一种利用电磁感应产生磁力的装置。
当通过绕组的电流变化时,会在磁铁内产生变动的磁场,从而实现磁铁的吸附、推动等功能。
四、涡流和磁阻效应1. 涡流的概念当导体在磁场中运动或磁场变化时,由于导体内自由电荷的运动,会在导体内产生环流,这种环流称为涡流。
2. 涡流的作用与应用涡流能够产生热量,因此被广泛应用于感应加热、焊接等领域。
同时,涡流在电磁制动和电磁悬浮等方面也具有重要的应用价值。
总结:高二物理电磁感应是一个重要的知识点,它涉及到电磁感应的基本原理、应用以及法拉第电磁感应定律的应用。
通过归纳和总结这些知识点,我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用,为进一步学习和研究电磁感应奠定坚实的基础。
有关高二物理期末电磁感应现象必背知识点高二物理期末电磁感应现象必背知识点电磁感应现象的产生条件;感应电流的大小及方向的确定;电磁感应现象的应用第一部分:12节第一节划时代的发现历史背景:1、奥斯特发现电流磁效应:电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的联系。
2.法拉第发现电磁感应现象:(1)磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
(2)五类情况:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。
第二节探究感应电流的产生条件产生感应电流的条件:1.闭合回路2.穿过回路的磁通量发生变化第二部分:第3节第三节楞次定律1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律2.应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:(1)明确原磁场的方向。
(2)判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
(4)利用安培定则确定感应电流的方向。
3.右手定则:导体切割磁感线引起感应电流的方向可以由右手定则来判断。
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。
第三部分:第4---5节第四节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感应电动势2、电磁感应定律(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即e。
这就是法拉第电磁感应定律(2)表达式:e=n3、导线切割磁感线时的感应电动势e=blv该式通常用于导体垂直切割磁感线,且导线与磁感线互相垂直(l^b)。
一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角时,e=blv1=blvsin 第五节:电磁感应规律的应用1.电磁感应现象中的感生电场(感生电动势)磁场的变化而激发的电场叫感生电场。
感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。
高二下物理知识点高二下学期的物理学习,是对之前知识的深化和拓展,同时也为高三的总复习打下坚实的基础。
以下是对高二下物理知识点的详细梳理。
一、电磁感应1、磁通量磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数。
其公式为Φ = BS(B为磁感应强度,S 为垂直于磁场方向的面积)。
需要注意的是,如果磁场 B 与面积 S 不垂直,需要将面积 S 投影到与磁场垂直的方向上再计算磁通量。
2、电磁感应现象当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
产生感应电动势的条件是磁通量发生变化,而产生感应电流的条件是闭合回路和磁通量变化同时满足。
3、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,公式为 E =nΔΦ/Δt(n 为线圈匝数)。
如果是导体切割磁感线产生感应电动势,则可以使用 E = BLv(B 为磁感应强度,L 为导体切割磁感线的有效长度,v 为导体运动速度)。
4、楞次定律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。
可以通过“增反减同,来拒去留,增缩减扩”等口诀来辅助判断感应电流的方向。
二、交变电流1、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中就会产生交变电流。
其变化规律符合正弦函数。
2、交变电流的描述交变电流的瞬时值表达式 e =Emsinωt(Em 为电动势的最大值,ω 为角频率)。
周期 T 是指交变电流完成一次周期性变化所用的时间,频率 f 是指单位时间内完成周期性变化的次数,它们之间的关系是 f =1/T。
3、交变电流的有效值让交流与直流通过相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么这个直流的数值就称为交流的有效值。
对于正弦式交变电流,其有效值等于最大值除以根号 2。
4、理想变压器理想变压器的输入功率等于输出功率,即 P 入= P 出。
其电压与匝数的关系为 U1/U2 = n1/n2,电流与匝数的关系为 I1/I2 = n2/n1(n1、n2 分别为原、副线圈的匝数)。
高二下学期物理知识点高二物理下册知识点总结以下是高二下学期物理的主要知识点总结:
1. 电磁感应
- 法拉第电磁感应定律
- 感应电动势的计算
- 感生电动势的产生原理
- 感应电流的产生和方向确定
- 磁通量和磁感应强度的关系
2. 电磁场与电磁场感应
- 电场和电势能的计算
- 恒定磁场内粒子的运动规律
- 带电粒子在磁场中的受力和运动规律
- 线圈磁场的计算
- 定量研究磁场中电荷受力的方法
3. 光的本质和光的衍射
- 光的直线传播和光的折射
- 光的相干和干涉
- 杨氏双缝干涉和杨氏双缝衍射
- 衍射公式和衍射条纹的计算
- 衍射的应用
4. 真空中电磁波的传播和介质中电磁波的传播
- 电磁波的产生和传播
- 电磁波的性质和电磁波的方向
- 光的偏振和偏振光的性质
- 电磁波在各种介质中的传播
5. 光的色散与光的干涉
- 光的色散现象和色散率的计算
- 干涉现象和干涉条纹的计算
- 干涉的应用
6. 物质的特性和固体材料的性质
- 物质的分类和性质
- 权变材料的特性和应用
- 金属材料的性质和应用
7. 核与原子
- 原子的结构和原子的核心
- 放射性衰变和原子核的变化
- 核反应和核能的释放
- 计算放射性核素的半衰期
这些知识点是高二物理下册的主要内容,掌握了这些知识,就能够更好地应对高二物理下学期的学习和考试。
物理高二年级下册知识点高二年级下册物理知识点一、电磁感应电磁感应是物理学中的一个重要概念,它描述了磁场和电场相互作用的现象。
电磁感应所涉及的知识点有:1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场和电场相互作用的基本定律。
它表明,当磁场的变化导致电通量的改变时,产生感应电动势。
公式可以表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
2. 楞次定律楞次定律是描述电磁感应中电流的方向的定律。
根据楞次定律,当感应电动势产生时,其方向总是使得产生的电流的磁场方向与原始的磁场相互作用,从而阻碍磁通量的变化。
3. 电磁感应的应用电磁感应在实际中有许多重要的应用。
其中最常见的包括发电机和变压器。
发电机利用转动的磁场和线圈的相对运动产生感应电动势,从而将机械能转化为电能。
变压器则利用电磁感应的原理将交流电的电压升高或降低。
二、电磁波电磁波是由电场和磁场通过空间传播而形成的一种波动现象。
高二年级下册物理中关于电磁波的知识点有:1. 电磁波的性质电磁波具有波长、频率、波速等性质。
电磁波的传播速度等于光速,即3x10^8 m/s。
电磁波的波长和频率之间满足以下关系:c = λν,其中c表示光速,λ表示波长,ν表示频率。
2. 电磁波的分类电磁波按照波长的不同可以分为不同的类型,包括射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等。
它们在电磁波谱中的位置不同,具有不同的特性和应用。
3. 光的折射和反射光在传播过程中会发生折射和反射现象。
折射是光线从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。
反射则是光线遇到界面时发生改变方向的现象。
4. 光的衍射和干涉光的衍射和干涉现象是光作为波动的特征。
衍射是光通过障碍物或狭缝时发生的波的扩散现象。
干涉是两束或多束光波叠加形成明暗条纹的现象。
5. 光的偏振光的偏振是指光波振动方向的特性。
偏振光是波在传播过程中只在某个特定方向上振动的光。
光的偏振可以通过偏振片来实现。
高二物理下册《电磁感应》期末知识点总结高二物理下册《电磁感应》期末知识点总结《电磁感应》1、首先发现电磁感应现象的科学家:英国的法拉第2、产生感应电流的条件:闭合回路中的磁通量发生变化(磁通量单位:韦伯-Wb)3、法拉第电磁感应定律:回路中感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。
(n是线圈的匝数,叫磁通量的变化率,表示磁通量的变化快慢)4、发电机的工作原理:电磁感应5、磁通量:(适用)6、正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流最大值= 有效值,即、说明:(1)我国民用交流电的电压有效值为220V,动力的为380V,频率为50HZ(2)家用使用交流的电器上所标的额定电压、额定电流值都指的是交流的有效值。
7、理想变压器(不损耗能量)的三个关系式:、即(1)工作原理:电磁感应(改变的是交流的电压、电流) (2)n2>;n1,则U2>;U1,升压;n28、电能的输送:、9、自感的应用:日光灯中的镇流器;涡流的应用有:电磁炉、感应炉第四章《电磁波及其应用》1、电磁波的波长、波速、频率的关系:c= f(c=3×108m/s)2、首先建立完整的电磁场理论,并预言电磁波存在的科学家是英国的麦克斯韦;用实验证实电磁波存在的科学家是德国的赫兹。
3、麦克斯韦电磁场理论的要点:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
4、电磁波:电磁场由近向远传播形成电磁波。
在真空中所有电磁波(不管频率、波长及能量多大)传播的速度等于光速,它能产生发射、折射、干涉和衍射,具有能量。
5、电磁波谱:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线(按波长由长到短或按频率由小到大来排),它们的具体应用课本82-83页。
6、调制(调幅、调频):把信息加到载波上随电磁波发射出去;解调:从载波上把信息取出来。
7、传感器:启动器中的双金属传感器、自动门中的红外传感器、楼道灯的光控传感器、空调器中的温度传感器、电子秤中的压力传感器等。
物理高二年级下册电磁感应知识点总结高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,小编预备了物理高二年级下册电磁感应知识点,期望你喜爱。
[感应电动势的大小运算公式]
1)E=n/t(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,/t: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=nBS(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2/2(导体一端固定以旋转切割){:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量=BS{: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=n/t=LI/t{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),I:变化电流,t:所用时刻,I/t: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;(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= 103mH=106H。
物理高二年级下册电磁感应知识点就为大伙儿介绍到那个地点,期望对你有所关心。
高二物理电磁感应知识点总结电磁感应是物理学中的重要概念,它描述了磁场变化引起电流变化的现象。
在高二物理学习中,我们学习了许多与电磁感应相关的知识点。
本文将总结高二物理电磁感应的关键概念和公式。
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基本定律。
它表明,当一个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的数学表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,dt代表时间的微小变化量。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是描述电荷在磁场中受力的现象。
当电荷以速度v通过磁场时,就会受到一个垂直于速度和磁场方向的力,这就是洛伦兹力。
洛伦兹力的数学表达式为:F = qvBsinθ其中,F代表洛伦兹力,q代表电荷量,v代表速度,B代表磁感应强度,θ代表速度方向与磁场方向之间的夹角。
3. 感生电动势感生电动势是指由于磁场变化而在导体中产生的电动势。
当导体与磁场相互运动或磁场发生变化时,导体中就会感生电动势。
感生电动势的数学表达式为:ε = -N dΦ/dt其中,ε代表感生电动势,N代表线圈匝数,dΦ/dt代表磁通量的变化率。
4. 电磁感应的应用电磁感应的原理广泛应用于发电机、变压器和感应炉等设备中。
发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
通过旋转磁场和线圈之间的相对运动,产生感应电动势,进而产生交流电。
变压器利用电磁感应的原理改变交流电的电压大小。
通过互感作用,将输送电能的电压升高或降低。
感应炉则利用电磁感应的原理加热金属物体。
高频交流电在感应炉线圈内产生变化的磁场,从而使金属物体发生电流,进而产生热能。
总之,电磁感应是物理学中一个重要的概念,我们通过学习法拉第电磁感应定律、洛伦兹力和感生电动势等知识,能够深入理解电磁感应现象的发生机制和相关应用。
这些基础知识为我们进一步探索电磁学和电力学领域奠定了坚实的基础。
通过实践和观察,我们可以更好地理解电磁感应现象,并将其应用于日常生活和工程实践中。
高二物理下册——电磁感应【一、电磁感应现象楞次定律:】一、磁通量:1、定义: 磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2、定义式:Φ=BS. 说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角.3、磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入,若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4、单位:韦伯,符号:Wb.5、磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6、磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1) 磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2) 磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3) 磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、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,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2、产生感应电流的条件:表述1: 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.表述2: 穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3、产生感应电动势的条件:穿过电路的磁通量发生变化.(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;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.)说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1、右手定则: 伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2、楞次定律:内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化3、判断感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为(1) 明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况;(2) 确定感应磁场:即跟据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;(3) 判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向.即据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B 感方向) 判断感应电流(I感方向).说明: 1、楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体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更简便.2、右手定则与左手定则的区别:抓住因果关系才能无误.“因动而电”用右手;“因电而动”用左手.【典型例题解析:】一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS 计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点: (1)此公式只适用于匀强磁场 (2)式中的S 是与磁场垂直的有效面积 (3)磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反(4) 磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1| 【例1】面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域 足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针 转900过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .1、在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm 2,在竖直方向加以如图9-1-2所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正)( ) A. 前2s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0 B. 前1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30Wb C. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3Wb D. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3Wb 二、感应电流方向的判定感应电流方向的判定方法:方法一:右手定则(部分导体切割磁感线) 方法二:楞次定律 【例2】某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( ) A. a →○G →b B.先a →○G →b,后b →○G →aC.先b →○G →aD.先b →○G →a,后a →○G →b2、如图9-1-4所示,用一根长为L 质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为0l 、下弧长为d 0的金属线框的中点连结并 悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为20l 、下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且 d 0 <<L先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →b →c →d →aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aC.金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等图9-1-2图9-1-3图9-1-4图9-1-1D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动 三、楞次定律推论的应用在实际问题的分析中,楞次定律的应用可拓展为以下四个方面 ① 阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”; ② 阻碍相对运动,即“来拒去留”;③ 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“大小小大”; ④ 阻碍导体中原来的电流发生变化,即“自感现象”. 四、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应有解决此类问题的关键是抓住因果关系:① 因电而生磁(I →B)→安培定则② 因动而生电(v 、B →I 感)→右手定则 ③ 因电而受力(I 、B →F 安)→左手定则【例3】在图9-1-6中,CDEF 为闭合线圈,AB 为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF 中的感应 电流在G 处产生的磁感强度的方向是“·”时,电源的哪一端是正极?3、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9-1-7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4、电阻R 、电容器C 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图9-1-8所示.现使磁铁 开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) A. 从a 到b,上极板带正电 B. 从a 到b,下极板带正电 C. 从b 到a,上极板带正电 D. 从b 到a,下极板带正电【学生课后练习题:】1、如图9-1-9所示,a 、b 、c 三个闭合线圈,放在同一平面内,当a 线圈中有电流I 通过时,它们的磁通量分别为Фa 、Фb 、Фc 下列说法中正确的是( )A. Φa <Φb <ΦcB. Φa >Φb >ΦcC. Φa <Φc <ΦbD. Φa >Φc >Φb图9-1-6图9-1-11图9-1-10图9-1-7图9-1-9图9-1-82、如图9-1-10所示,面积为S 的线圈放在磁感应强度为B 的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的 夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A. Φ=BScos θB.Φ=BSsin θC.Φ=BStan θD.Φ=BScot θ3、在水平面上有一固定的U 形金属框架,上置一金属杆ab,如图9-1-11所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有 一匀强磁场,则( )A. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab 将向右移动B. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab 将向右移动C. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab 将向右移动D. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab 将向右移动4、如图9-1-12所示,线框面积为S ,线框平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量 为 ;若使线框绕轴OO ´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角, 则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 . 若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).5、用如图9-1-13所示的电路来研究电磁感应现象.A 、B 为规格相同的电流表,D 是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A 构成回路,大线圈与B 构成闭合电路.闭合电键K ,稳定后电流表 A 指针位置如 图.当电键K 突然断开时,电流表B 指针将向 偏(填“左”或“右”).6、磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形范围内,有一个电阻为R 、边长为L 的正方形导线框 abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v 匀速通过磁场,如图9-1-14所示,从ab 进入磁场时开始计时,到线框离开 磁场为止.(1) 画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2) 判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.图9-1-12图9-1-13图9-1-167、如图 9-1-16所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,当PQ 在外力作用下运动时,MN 在磁场力作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A. 向右加速运动B. 向左加速运动C. 向右减速运动D. 向左减速运动【二、法拉第电磁感应定律:】一、感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势, 产生感应电动势的那部分导体相当于电源,其电 阻相当于电源内电阻.电动势是标量,为了区别反电动势,可以约定电动势的方向就是电源内部电流的方向. 二、感应电动势的大小 1、法拉第电磁感应定律(1) 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. (2) 公式:n t∆ΦE =∆(3) 公式说明:① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. 2、导体切割磁感线产生的感应电动势:(1) 公式: E=BL v sin θ(2) 对公式的理解:① 公式只适用于一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势的计算 其中L 是导体切割磁感线的有效长度,θ是矢量B 和v 方向间的夹角,且L 与磁感线保持垂直(实际应用中 一般只涉及此种情况).② 若θ=900,即B ⊥v 时,公式可简化为E=BL v ,此时,感应电动势最大;若θ=00,即B ∥V 时,导体在磁场中运动不切 割磁感线,E = 0.③ 若导体是曲折的,则L 应是导体的有效切割长度,即是导体两端点在B 、v 所决定平面的垂线上的投影长度. ④ 公式E=BL v 中,若v 为一段时间内的平均速度,则E 亦为这段时间内感应电动势的平均值;若v 为瞬时速度, 则E 亦为该时刻感应电动势的瞬时值.⑤ 直导线绕其一端在垂直匀强磁场的平面内转动,产生的感应电动势运用公式E=BL v 计算时,式中v 是导线上各点切割速度的平均值,20L v ω+= ,所以122L ωE =3、反电动势:反电动势对电路中的电流起削弱作用.【典型例题解析:】一、Ф、ΔФ、ΔФ/Δt 三者的比较:【例1】一个200匝、面积为20cm 2的线圈,放在磁场中, 磁场的方向与线圈平面成300角, 若磁感应强度在0.05s 内由0.1T 增加到0.5T ,则0.05s 始末通过线圈的磁通量分别为 Wb 和 Wb;在此过程中穿过线圈的 磁通量的变化量为 Wb;磁通量的平均变化率为 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小为 V. 1、如图9-2-1所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸 面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一 个周期内的加速度的判断正确的是 ( )A. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小 二、公式nt∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较磁通量Φ磁通量变化ΔΦ磁通量变化率ΔФ/Δt物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数穿过某个面的磁通量随时间的变化量 穿过某个面的磁通量随时间变化的快慢大小 计算 Φ=B.S,S 为与B 垂直的面积,不垂直时,取S 在与B 垂直方向上的投影ΔΦ=Φ1-Φ2 ΔΦ=B ·ΔS ΔΦ=S ·ΔBt S B t ∆∆=∆∆Φ.tS t ∆∆B =∆∆Φ 注意当穿过某个面有方向相反的磁场时,则不能直接用Φ=B ·S.应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2B ·S 而不是零既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少.在Φ-t 图像中,用图线切线的斜率表示附注线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,ΔФ/Δt 最大,线圈平面与磁感线垂直时,Φ最大,ΔФ/Δt 为零图9-2-11、E= n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.2、E=BL v sin θ既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势,也能求瞬时电动势.v 为平均速度,E 为平均电动势; v 为瞬时速度,E 为瞬时电动势.其中L 为有效长度.(1) E = BL v 的适用条件:导体棒平动垂直切割磁感线,当速度v 与磁感线不垂直时,要求出垂直于磁感线的 速度分量. (2) 122L ωE =B 的适用条件:导体棒绕一个端点垂直于磁感线匀速转动切割磁感线.(3) E=nBS ωsin ωt 的适用条件:线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴从中性面开始转动,与轴的位置无关. 若从与中性面垂直的位置开始计时,则公式变为E=nBS ωcos ωt 3、公式nt∆ΦE =∆和E=BL v sin θ是统一的,前者当Δt →0时,E 为瞬时值,后者v 若代入平均速度v ,则求出的是平均值.一般说来,前者求平均感应电动势更方便,后者求瞬时电动势更方便.【例2】如图9-2-2所示,导线全部为裸导线,半径为r 的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根长 度大于2r 的导线MN 以速度v 在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R ,其余电阻不计. 试求:MN 从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R 上的电流的平均值及通过的电荷量.2、如图9-2-3所示,矩形线圈abcd 由n=50匝组成,ab 边长L 1=0.4m,bc 边长L 2 =0.2m,整个线圈的电阻R =2Ω, 在B =0.1T 的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求:(1) 线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势; (2) 线圈转过900时的瞬时电动势.三、直导体在匀强磁场中转动产生的感应电动势直导体绕其一点在垂直匀强磁场的平面内以角速度ω转动,切割磁感线,产生的感应电动势的大小为: (1) 以中点为轴时 E =0 (2) 以端点为轴时 122L ωE =B (平均速度取中点位置线速度v =ωL/2)(3) 以任意点为轴时122()122L L ωE =B -(与两段的代数和不同)【例3】如图9-2-4所示,长为6m 的导体AB 在磁感强度B =0.1T 的匀强磁场中,以AB 上的一点O 为轴,沿着顺 时针方向旋转。
高二下学期期末复习知识整理一、电磁感应1.磁通量(A )⊥=ΦBS (单位:韦伯,符号Wb )Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。
1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2) . 当B 与S 的夹角为θ时,有Φ=BS sin θ。
2.电磁感应:不论用什么办法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生。
这种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。
3.法拉第电磁感应定律(A )电路中感应电动势的大小,就跟穿过这一电路的磁通量的变化快慢有关。
这就是法拉第电磁感应定律:tnE ∆∆Φ= n :线圈匝数4.导体切割磁感线时的感应电动势(A )BLv E =5.右手定则(B )伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,大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。
6.感应电动势和感应电流都是平均值。
应用:tnE ∆∆Φ= B L v E = E=NB Sωsin (ωt ) ω221Bl E =7.自感现象(1)由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象.(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势,自感电动势有大小跟自感系数和电流的变化率有关(3)自感系数:线圈的匝数越多、长度越长、横截面积越大,它的自感系数就越大,有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大得多. 8.自感现象的应用和防止应用:在交流电路中,通直流阻交流,通低频阻高频,在各种电器设备和无线电技术中应用广泛,如日光灯电路中镇流器,LC 振荡电路等.危害及防止:在切断自感系数很大,电流很强的电路的瞬间,产生很高的自感电动势,形成电弧,在这类电路中应采用特制的开关,精密电阻可采用双线并绕来清除自感现象. 练习:1.在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,欲使线圈中能产生感应电流,则线圈应在( ).(A)沿自身所在的平面作匀速运动(B)沿自身所在的平面作加速运动(C)绕任意一条直径作转动 (D)沿着磁场方向移动2.如图所示,在水平面上有一固定的u 形金属框架,框架上置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )(A)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab 将向右移动 (B)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab 将向右移动 (C)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab 将向右移动 (D)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab 将向右移动3.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( )(A)磁铁下端为N 极,磁铁向上运动 (B)磁铁上端为N 极,磁铁向上运动 (C)磁铁下端为N 极,磁铁向下运动(D)磁铁上端为N极,磁铁向下运动4.如图所示,矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上,整个装置放在匀强磁场中.当线框向右运动时,下列说法中正确的是( ).(1999年全国高考试题)(A)R中无电流(B)R中有电流,方向为E→M(C)ab中无电流(D)ab中有电流,方向为a→b5. 在右图所示的电路中,两个灵敏电流表○G1和○G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是( )(A)○G1表指针向左摆,○G2表指针向右摆(B)○G1表指针向右摆,○G2表指针向左摆(C)○G1、○G2表的指针都向左摆(D)○G1、○G2表的指针都向右摆6.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/s2).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?二、交变电流1.强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流.如图13—1—1(a)(b)(c)所示的电流都属于交变电流.图13—1—1其中,按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流.如图13—1—1(a)所示.2.正弦式电流的产生和规律(1)产生:在匀强磁场里,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦交变电流.(2)规律:a.函数形式:N 匝面积为S 的线圈以角速度ω转动,从中性面开始计时,则e =NBSωsin ωt .用E m 表示最大值NBSω,则e=E m sin ω t .电流i =Re =RE m sin ωt =I m sin ωt .b.用图象展现其规律如图13—1—1(a ). 3.表征交变电流的物理量(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值.(2)最大值:即最大的瞬时值.(3)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值.对正弦式交 流电,其有效值和最大值间关系为:E =E m /2,U =U m /2,I =I m /2.(4)周期和频率:交变电流完成一次周期性变化所用的时间叫周期;1 s 内完成周期性变化的次数叫频率.它们和角速度间关系为:ω=Tπ2=2πf .变压器是利用电磁感应原理来改变交变电压的装置.对理想变压器,其原、副线圈两端电压U 1、U 2,其中的电流I 1、I 2和匝数U 1、U 2的关系为:12212121,U U I I U U U U ==.6.高压输电为减小输电线路上的电能损失,常采用高压输电.这是因为输送功率一定时,线路电流I =UP ,输电线上损失功率P ′=I 2R 线=22UR P 线,可知 P ′∝21U.练习:1.下列关于交流电的说法中正确的是().(A )交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值 (B )用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值 (C )给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值(D )跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值2.关于电容器和电感线圈对交流电的影响,下列说法中正确的是( ). (A )电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用 (B )电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用(C )电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用 (D )电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用3.右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( ) (A )25A(B )5A(C )25.3A (D )3.5A4.如图所示,灯泡L 1和L 2的规格完全相同,原线圈匝数比副线圈匝数多,下列判断中正确的是( )(A )变压器工作时,两灯有可能同时正常发光 (B )L 2正常工作时,L 1比L 2暗 (C )L 2正常T 作时,L 1可能已烧毁(D )L 1正常T 作时,如可能已烧毁5.如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动.在线框由水平位置以角速度ω匀速转过90°的过程中,通过导线横截面上的电量为q ,已知线框电阻为R ,则上述过程中线框上的焦耳热Q =______________.三、电磁场和电磁波1.电磁场(A )变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场。
电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。
变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。
振荡电场产生同频率的振荡磁场;振荡磁场产生同频率的振荡电场。
2.电磁波(A )电磁波是一种横波。
变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去,就形成了电磁波。
(m /s 100.38⨯=c )3.电磁波的周期、频率和波速(A )f v Tv λλ==,4.电磁波的应用(A )广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
5.光是电磁波(A )(m /s 100.38⨯=c ) 6.电磁波谱:无线电波、红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线、X 射线、γ射线 f 大λ 小V 小练习:1. 关于电磁波,下列说法中正确的是( ). (A )电磁波是电磁场由发生区向远处的传播 (B )电磁波必须依靠介质来传播(C )电磁波会发生反射、折射、干涉和衍射 (D )电磁波具有能量2. 在LC 振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是( )(A )若磁场正在加强,则电容器正在放电,电流方向为a →b(B )若磁场正在减弱,则电场能止在减少,电容器下板带负电荷 (C )若磁场正在减弱,则电场能正在增加,电容器下板带负电荷 (D )若磁场正在加强,则电容器正在充电,电流方向为b →a四、光1.光的折射定律(B )折射光线跟入射光线和发现在同一平面内,折射光线和入射光线分别在法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
n =21sin sin θθ(入射角1θ>折射角2θ);若入射角1θ<折射角2θ,则利用光路可逆原理n =12sin sin θθ。
2.折射率(A )某种介质的折射率,等于光在空中的传播速度c 跟光在这种介质中的传播速度v 之比。
1,≥=n v c n3.全反射(条件:光有光密介质(n 较大,如玻璃,水)射入光疏介质(n 较小,如空气),折射角大于入射角)当入射角增大到某一角度,使折射角达到 90时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。
临界角:折射角等于90时的入射角。
nC CCn 1sin ,sin 1sin 90sin ===4.光导纤维(A )利用全反射原理.5.光的色散(A )复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象,叫做光的色散。
光谱中红光(n=1.513)在最上端,紫光(n=1.532)在最下端。
6.光的干涉现象(A )两条亮纹(或暗纹)间的距离λλ,dl x =∆为光的波长,d 为两条夹缝间的距离,l 为挡板与屏间的距离。
d l >>。
(雨后马路水面上的彩色条纹形成原因)f v λ=,波长越长,频率越小;波长越小,频率越大;(红光nm 620~770=λ,)Hz 10(8.4~9.314=f ;紫光nm 400~450=λ,)Hz 10(5.7~7.614=f )利用薄膜干涉法检查平面的平整程度。
7.光的衍射现象(A )当缝调到很窄时,尽管亮线的两度有所降低,但是宽度反而增大了。
这表明,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了相当宽的地方。
8.光电效应(A )在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应,发射出来的点子叫做光电子。