高中物理電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)
在我們的學(xué)習(xí)時(shí)代,大家都背過(guò)不少知識(shí)點(diǎn),肯定對(duì)知識(shí)點(diǎn)非常熟悉吧!知識(shí)點(diǎn)就是一些?嫉膬(nèi)容,或者考試經(jīng)常出題的地方。還在苦惱沒(méi)有知識(shí)點(diǎn)總結(jié)嗎?以下是小編收集整理的高中物理電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),歡迎大家分享。
高中物理電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)
1.[感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運(yùn)動(dòng)) {L:有效長(zhǎng)度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)){Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值}
4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對(duì)面積(m2)}
3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}
4.自感電動(dòng)勢(shì)E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)要大),
ΔI:變化電流,t:所用時(shí)間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
高中物理電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)
一、磁通量:設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和平面面積S的乘積叫磁通量;
1、計(jì)算式:=BS(BS)
2、推論:B不垂直S時(shí),=BSsin
3、磁通量的國(guó)際單位:韋伯,wb;
4、磁通量與穿過(guò)閉合回路的磁感線條數(shù)成正比;
5、磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù)之分;
二、電磁感應(yīng):穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流;
注:判斷有無(wú)感應(yīng)電流的方法:
1、閉合回路;
2、磁通量發(fā)生變化.
三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
四、磁通量的變化率:等于磁通量的變化量和所用時(shí)間的比值;△/t
1、磁通量的變化率是表示磁通量的變化快慢的物理量;
2、磁通量的變化率由磁通量的變化量和時(shí)間共同決定;
3、磁通量變化率大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就大。
五、法拉第電磁感應(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比;
1、定義式:E=n△/△t(只能求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì));
2、推論;E=BLVsina(適用導(dǎo)體切割磁感線,求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))
。1)VL,LB,為V與B間的夾角;
。2)VB,LB,為V與L間的夾角;
(3)VB,LV,為B與L間的夾角。
3、穿過(guò)線圈的磁通量大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大;
4、磁通量的變化量大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大;
5、有感應(yīng)電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不一定有感應(yīng)電流。
六、右手定則(判斷感應(yīng)電流的方向):
伸開(kāi)右手,讓大拇指和其余四指共面、且相互垂直,把右手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,四指指向感應(yīng)電流的方向。
高中物理電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
1、只要穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果電路不閉合只會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的。
回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化,因此研究磁通量的變化是關(guān)鍵,由磁通量的廣義公式中(是B與S的夾角)看,磁通量的變化可由面積的變化引起;可由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化引起;可由B與S的夾角的變化引起;也可由B、S、中的兩個(gè)量的變化,或三個(gè)量的同時(shí)變化引起。
2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,這是初中學(xué)過(guò)的,其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的條件:導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);穿過(guò)線圈的磁量發(fā)生變化時(shí),線圈里就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果導(dǎo)體是閉合電路的一部分,或者線圈是閉合的,就產(chǎn)生感應(yīng)電流。從本質(zhì)上講,上述兩種說(shuō)法是一致的,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可歸結(jié)為:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
二、楞次定律:
1、1834年德國(guó)物理學(xué)家楞次通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出:感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
即磁通量變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)磁通量變化。
2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時(shí),用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化。
楞次定律是判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的定律,但它是通過(guò)感應(yīng)電流方向來(lái)表述的。按照這個(gè)定律,感應(yīng)電流只能采取這樣一個(gè)方向,在這個(gè)方向下的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是阻礙引起這個(gè)感應(yīng)電流的那個(gè)變化的磁通量的變化。我們把“引起感應(yīng)電流的那個(gè)變化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以簡(jiǎn)單表達(dá)為:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的變化。所謂阻礙原磁通的變化是指:當(dāng)原磁通增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(或磁通)與原磁通方向相反,阻礙它的增加;當(dāng)原磁通減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁通方向相同,阻礙它的減少。從這里可以看出,正確理解感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁通的關(guān)系是理解楞次定律的關(guān)鍵。要注意理解“阻礙”和“變化”這四個(gè)字,不能把“阻礙”理解為“阻止”,原磁通如果增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)只能阻礙它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通還是要增加的。更不能感應(yīng)電流的“磁場(chǎng)”阻礙“原磁通”,尤其不能把阻礙理解為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁道方向相反。正確的理解應(yīng)該是:通過(guò)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原磁通的方向的相同或相反,來(lái)達(dá)到“阻礙”原磁通的“變化”即減或增。楞次定律所反映提這樣一個(gè)物理過(guò)程:原磁通變化時(shí)(原變),產(chǎn)生感應(yīng)電流(I感),這是屬于電磁感應(yīng)的條件問(wèn)題;感應(yīng)電流一經(jīng)產(chǎn)生就在其周?chē)臻g激發(fā)磁場(chǎng)(感),這就是電流的磁效應(yīng)問(wèn)題;而且I感的方向就決定了感的方向(用安培右手螺旋定則判定);感阻礙原的變化——這正是楞次定律所解決的問(wèn)題。這樣一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,可以用圖表理順如下:
楞次定律也可以理解為:感應(yīng)電流的效果總是要反抗(或阻礙)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,即只要有某種可能的過(guò)程使磁通量的變化受到阻礙,閉合電路就會(huì)努力實(shí)現(xiàn)這種過(guò)程:
。1)阻礙原磁通的變化(原始表速);
(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),可理解為“來(lái)拒去留”,具體表現(xiàn)為:若產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路或其某些部分可以自由運(yùn)動(dòng),則它會(huì)以它的運(yùn)動(dòng)來(lái)阻礙穿過(guò)路的磁通的變化;若引起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感應(yīng)電流的可動(dòng)回路發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而回路的面積又不可變,則回路得以它的運(yùn)動(dòng)來(lái)阻礙磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而回路將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動(dòng);
。3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì);
。4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)。
利用上述規(guī)律分析問(wèn)題可獨(dú)辟蹊徑,達(dá)到快速準(zhǔn)確的效果。如圖1所示,在O點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán),拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入,判斷在插入過(guò)程中導(dǎo)環(huán)如何運(yùn)動(dòng)。若按常規(guī)方法,應(yīng)先由楞次定律判斷出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向,再由安培定則確定環(huán)形電流對(duì)應(yīng)的磁極,由磁極的相互作用確定導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向。若直接從感應(yīng)電流的效果來(lái)分析:條形磁鐵向環(huán)內(nèi)插入過(guò)程中,環(huán)內(nèi)磁通量增加,環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的效果將阻礙磁通量的增加,由磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)。因此環(huán)將向右擺動(dòng)。顯然,用第二種方法判斷更簡(jiǎn)捷。
應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的具體步驟:
。1)查明原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化情況;
。2)根據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向;
。3)由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向用安培表判斷出感應(yīng)電流的方向。
3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定則可判定感應(yīng)電流的方向。
運(yùn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例,所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情況下,不如用右手定則判定的方便簡(jiǎn)單。反過(guò)來(lái),用楞次定律能判定的,并不是用右手定則都能判定出來(lái)。如圖2所示,閉合圖形導(dǎo)線中的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),因?yàn)榭床坏角懈,用右手定則就難以判定感應(yīng)電流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定則與右手定則應(yīng)用的區(qū)別,兩個(gè)定則的應(yīng)用可簡(jiǎn)單總結(jié)為:“因電而動(dòng)”用右手,“因動(dòng)而電”用右手,因果關(guān)系不可混淆。
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