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1、高中物理电磁感应公式总结中学物理电磁感应核心学问点归纳 中学物理电磁感应核心学问点归纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生改变。 以上表述是充分必要条件。不论什么状况,只要满意电路闭合和磁通量发生改变这两个条件,就必定产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路肯定是闭合的,穿过该电路的磁通量也肯定发生了改变。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生改变。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量改变了,就肯定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合
2、时,电路中才会有电流。 3、关于磁通量改变 在匀强磁场中,磁通量,磁通量的改变有多种形式,主要有: S、不变,B变更,这时 B、不变,S变更,这时 B、S不变,变更,这时 二、楞次定律 1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的改变。 在应用楞次定律时肯定要留意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻挡”。 (1)从“阻碍磁通量改变”的角度来看,无论什么缘由,只要使穿过电路的磁通量发生了改变,就肯定有感应电动势产生。 (2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来说明:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由
3、相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能削减。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 (3)从“阻碍自身电流改变”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的改变。 2、实质:能量的转化与守恒 3、应用:对阻碍的理解: (1)顺口溜“你增我反,你减我同” (2)顺口溜“你退我进,你进我退” 即阻碍相对运动的意思。“你增我反”的意思是假如磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。“你减我同”的意思是假如磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。 (3)用以推断感应电流的方向,其步骤如下: 确定穿过闭合电路的原
4、磁场方向; 确定穿过闭合电路的磁通量是如何改变的(增大还是减小); 依据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 应用安培定则,确定感应电流的方向 三、法拉第电磁感应定律 1、定律内容:感应电动势大小确定于磁通量的改变率的大小,与穿过这一电路磁通量的改变率成正比。 (1)确定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的改变快慢 (2)留意区分磁通量中,磁通量的改变量,磁通量的改变率的不同 2、导体切割磁感线:=BLv 应用该式应留意: (1)只适于导体切割磁感线的状况,求即时感应电动势(若v是平均速度则为平均值); (2)B,L,v三者相互垂直; (3)对公式=BLvsin中的应理解如
5、下: 当BL,vL时,为B和v间夹角,如图(a); 当vL,Bv时,为L和B间夹角; 当BL,vB时,为v和L间夹角。 上述,三条均反映L的有效切割长度。 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 3、回路闭合 式中为回路中磁通量改变,t为发生这段改变所需的时间,n为匝数 四、自感现象 1、自感现象是指由于导体本身的电流发生变、化而产生的电磁感应现象。 由于线圈(导体)本身电流的改变而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。自感电动势总量阻碍线圈(导体)中原电流的改变。 2、自感系数简称自感或电感,它是反映线圈特性的物理量。线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,
6、它的自感系数就越大。另外,有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。自感现象分通电自感和断电自感两种。 3、自感电动势的大小跟电流改变率成正比 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 。 L是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利(H)。 五、主要的计算式 1、感应电动势大小的计算式: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 注:若闭合电路是一个匝的线圈,线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍。E是时间内的平均感应电动势 2、几种题型 线圈面积S不变,磁感应强度匀称改变: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳
7、 磁感强度不变,线圈面积匀称改变: B、S均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时,计算式为: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 3、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式 (1)公式: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 (2)题型: 若导体变速切割磁感线,公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势。 若导体不是垂直切割磁感线运动,v与B有一夹角,如图b: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 若导体在磁场中围着导体上的某一点转动时,导体上各点的线速度不同,不能用计算,而应依据法拉第电磁感应定律变成“感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数”来计算,如下图c: 中学物理:
8、“电磁感应”核心学问点归纳 从图示位置起先计时,经过时间,导体位置由oa转到oa1,转过的角度 ,则导体扫过的面积,切割的磁感线条数(即磁通量的改变量) 单位时间内切割的磁感线条数为: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 ,单位时间内切割的磁感线条数(即为磁通量的改变率)等于感应电动势的大小: 即: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 计算时各量单位: 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 转动产生的感应电动势 A.转动轴与磁感线平行。如图d,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面对外,长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。在应用感应电动势的公式
9、时,必需留意其中的速度v应当指导线上各点的平均速度,在本题中应当是金属棒中点的速度,因此有。 中学物理:“电磁感应”核心学问点归纳 B.线圈的转动轴与磁感线垂直。如图,矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图e示的轴以角速度匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BS。假如线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBS。从图16-8示位置起先计时,则感应电动势的瞬时值为e=nBScost。该结论与线圈的形态和转动轴的详细位置无关(但是轴必需与B垂直)。 事实上,这就是沟通发电机发出的沟通电的瞬时电动势公式。 中学物理睬考学问点
10、:电磁波、电磁感应 中学物理睬考学问点:电磁波、电磁感应 一、麦克斯韦的电磁场理论: 1、不仅电荷能产生电场,改变的磁场亦能产生电场; 2、不仅电流能产生磁场,改变的电场亦能产生磁场; 二、对麦氏理论的理解 1、稳恒的电场四周没有磁场; 2、稳恒的磁场四周没有电场 3、匀称改变的电场产生稳恒的磁场; 4、匀称改变的磁场产生稳恒的电场; 5、非匀称改变的电场、磁场可以相互转化; 三、电磁场:改变的电场和改变的磁场相互联系,形成一个不行分割的统一场,这就是电磁场; 四、电磁波:电磁场由近及远的传播,就形成了电磁波; 1、有效向外放射电磁波的条件: (1)要有足够高的频率; (2)电场、磁场必需分散
11、到尽可能大的空间(开放电路) 2、电磁场的性质: (1)电磁波是横波; (2)电磁波的速度v=3.0*108; (3)遵守波的一切性质;波的衍射、干涉、反射、折射; (4)电磁波的传播不须要介质 一、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B和平面面积S的乘积叫磁通量; 1、计算式:=BS(BS) 2、推论:B不垂直S时,=BSsin 3、磁通量的国际单位:韦伯,wb; 4、磁通量与穿过闭合回路的磁感线条数成正比; 5磁通量是标量,但有正负之分; 二、电磁感应:穿过闭合回路的磁通量发生改变,闭合回路中就有感应电流产生,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流; 注
12、:推断有无感应电流的方法: 1、闭合回路;2、磁通量发生改变; 三、感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势; 四、磁通量的改变率:等于磁通量的改变量和所用时间的比值;/t 1、磁通量的改变率是表示磁通量的改变快慢的物理量; 2、磁通量的改变率由磁通量的改变量和时间共同确定; 3、磁通量改变率大,感应电动势就大; 五、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改变率成正比; 1、定义式:E=n/t(只能求平均感应电动势); 2、推论;E=BLVsina(适用导体切割磁感线,求瞬时感应电动势,平均感应电动势) (1)VL,LB,为V与B间的夹角; (2)VB,LB,为V
13、与L间的夹角 (3)VB,LV,为B与L间的夹角 3、穿过线圈的磁通量大,感应电动势不肯定大; 4、磁通量的改变量大,感应电动势不肯定大; 5、有感应电流就肯定有感应电动势;有感应电动势,不肯定有感应电流; 六、右手定则(推断感应电流的方向):伸开右手,让大拇指和其余四指共面、且相互垂直,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流的方向; 电磁感应 课题运动电荷在磁场中受到的力课型1演示试验:视察阴极射线在磁场中的偏转没有磁场存在,电子束呈直线有磁场存在,电子束偏转,变更磁场方向,电子束偏转方向变更2洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力。安培力是洛伦
14、兹力的宏观表现。从这个角度分析洛伦兹力的方向和大小。方向:左手定则(留意:四指为正电荷运动的方向,假如是负电荷,四指指向其反方向)FV且FB大小:由安培力F=BIL和电流的微观表达式I=nqsv推导。FqvB在一般状况下,当电荷运动的方向与磁场的方向有夹角时,电荷所受的洛伦兹力为FqvBsin由左手定则推断,洛伦兹力的方向总与电荷速度方向垂直,因此洛伦兹力只变更速度方向不变更速度大小。对电荷不做功。要特别留意,洛伦兹力是一种与运动状态(即速度)有关的力,这一点与其它力不同。电荷的速度改变了(大小或方向)洛伦兹力肯定发生改变。 下列说法正确的是(D)A、运动电荷在磁感应不为零的地方,肯定受洛伦兹
15、力的作用B、运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度肯定为零C、洛伦兹力既不能变更带电粒子的动能,也不能变更带电粒子的速度D、洛伦兹力对带电粒子不做功 如图,没有磁场时,显像管内电子束打在荧光屏正中的O点,加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点,则所加磁场的方向可能是()A垂直于纸面对内B垂直于纸面对外C平行于纸面对上D平行于纸面对下 电磁感应学问点总结 电磁感应学问点总结 1、磁通量的计算:依据定义,穿过闭合回路的磁感应线的条数。回路处于足够大的匀强磁场当中,=Bscos计算磁场有界,按有效面积计算回路中有反向磁场,则两部分相减2、形成感应电流的条件3、感应电流方向推断-楞次定律、
16、右手定则内容运用步骤感应电流受安培力的方向:阻碍相对运动感应电流受到的安培力产生的作用效果。运动结果阻碍磁通量的改变。4、感应电动势大小-法拉第电磁感应定律(1)会计算感应电动势大小通式:E=/t切割:E=BLv螺线管:E=nsB/t自感:E=L讠/t(中学不要求)沟通电:e=nBscost(2)结合闭合电路欧姆定律运用路端电压干路电流相关动态分析(3)进一步结合力学安培力大小,方向安培力作用下的平衡、牛二。安培力做功与能量转化。(4)电磁感应过程的图像表示:电磁感应中的转折点 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页