高中物理选修32知识点详细汇总
(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第一章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电b.奥期特:电生磁2.产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
③电源内部的电流从负极流向正极。
3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容:b.表达式:t n E ∆∆⋅=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ∆∆⋅=φ_②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω221BL E =④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感5.感应电流的计算: 平均电流:tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流:rR BLVr R E I +=+=6.安培力计算: (1)平均值:tBLqt r )(R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值:rR VL B BIL F +==227.通过的电荷量:rR q tI +∆=-=∆⋅φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值。
8.互感:由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。
这种现象叫互感。
9.自感现象:(1)定义: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。
(2)决定因素:线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 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。
(3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微亨(μH )。
10.涡流及其应用(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
高中物理选修3-2:自感现象知识点总结

高中物理选修3-2:自感现象知识点总结理物高中考点/易错点1自感现象1、自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.2、自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.3、自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.4、实验与探究考点/易错点2自感系数1、物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.2、影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.3、单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH.考点/易错点3日光灯1、主要组成:灯管、镇流器和启动器.2、灯管(1)工作原理:管中气体导电时发出紫外线,荧光粉受其照射时发出可见光.可见光的颜色由荧光粉的种类决定.(2)气体导电的特点:灯管两端的电压达到一定值时,气体才能导电;而要在灯管中维持一定大小的电流,所需的电压却低得多.3、镇流器的作用日光灯启动时:提供瞬时高压;日光灯启动后:降压限流.4、启动器(1)启动器的作用:自动开关.(2)启动器内电容器的作用:减小动、静触片断开时产生的火花,避免烧坏触点.考点/易错点4自感现象的理解1、对自感电动势的进一步理解(1)自感电动势产生的原因通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈中产生感应电动势.(2)自感电动势的作用阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推迟电流变化的作用.(3)自感电动势的方向当原电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同.2、自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小).(2)判断自感电动势方向.电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反;电流减小时(如断电),自感电动势方向与原电流方向相同.(3)分析电流变化情况,电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反,阻碍增加,电流逐渐增大.电流减小时(如断电),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍减小,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.特别提醒自感电动势阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长.考点/易错点5自感现象中灯泡亮度变化在处理通断电灯泡亮度变化问题时,不能一味套用结论,如通电时逐渐变亮,断电时逐渐变暗,或闪亮一下逐渐变暗.要具体问题具体分析,关键要搞清楚电路连接情况.自感现象的分析技巧在求解有关自感现象的问题时,必须弄清自感线圈的工作原理和特点,这样才能把握好切入点和分析顺序,从而得到正确答案.1.自感现象的原理当通过导体线圈中的电流变化时,其产生的磁场也随之发生变化.由法拉第电磁感应定律可知,导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势.2.自感现象的特点(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化,但不能阻止.(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关.电流变化越快,自感电动势越大.(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果,会给其他电路元件的电流产生影响.①电流增大时,产生反电动势,阻碍电流增大,此时线圈相当于一个阻值很大的电阻;②电流减小时,产生与原电流同向的电动势,阻碍电流减小,此时线圈相当于电源.3.通电自感与断电自感自感现象中主要有两种情况:即通电自感与断电自感.在分析过程中,要注意:(1)通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中,电流是逐渐变大;断电过程中,电流是逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.特别提醒线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的.对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的,它决定了要达到稳定值所需的时间;对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,决定了电流所能达到的稳定值.考点/易错点6日光灯的工作原理1、构造日光灯的电路如图所示,由日光灯管、镇流器、开关等组成.2、日光灯的启动当开关闭合时,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产生的热量使U 形动触片膨胀伸长,从而接通电路,于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过,电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开,通过镇流器的电流迅速减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来电压方向相同,形成瞬间高压加在灯管两端,使灯管中的气体开始导电,于是日光灯管就成了通路开始导电发光.3、日光灯正常工作时镇流器的作用由于日光灯使用的是交流电源,电流的大小和方向做周期性变化,当交流电的大小增大时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流增大,自感电动势与原电压反向,当交流电减小时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小,自感电动势与原电压同向,可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化,镇流器起降压、限流的作用.四、课程小结1、自感现象●自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.●自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.●自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.2、自感系数●物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.●影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.●单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH.1H=103mH1H=106μH一、自感现象的四个要点和三个状态要点一:电感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。
高中物理选修3-2知识点汇总

高中物理选修3-2知识点汇总高中物理选修3-2知识点汇总高中物理选修3-2主要涵盖了电磁学的内容,以电磁感应为核心,探究了电磁场的产生和作用。
本文将对选修3-2的内容进行汇总,重点介绍电磁感应、电磁波等重要知识点。
1. 电磁感应:电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生感应电动势,导致产生感应电流。
电磁感应的重要性在于它是发电原理的基础,也是变压器和电动机等电器的工作原理。
- 导体中感应电动势的大小与导体中的磁通量变化率成正比,即U = -dΦ/dt,其中U为电动势,Φ为磁通量,t为时间。
- 感应电动势的方向由三个规律确定:法拉第电磁感应定律、楞次定律和楞次-菲阻抗定律。
2. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律规定了感应电动势的大小和方向。
- 当导体中的磁通量Φ发生变化时,电动势U将引起感应电流流动。
- 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,方向由右手螺旋法确定。
3. 楞次定律:楞次定律是电磁感应的基本规律,主要包括两个方面的内容:- 感应电动势的方向总是使产生它的磁通量发生变化的原因趋于减弱。
- 通过改变线圈中的磁场大小或方向,可以实现电磁感应。
4. 楞次-菲阻抗定律:楞次-菲阻抗定律描述了感应电动势由于电流的存在而受到的阻碍。
- 线圈中的感应电动势会导致感应电流的产生,在电路中形成闭合回路。
- 感应电流会产生磁场,使感应电动势遭到阻碍,即电阻的作用。
5. 电感、自感和互感:电感是指通过导体形成的闭合线圈中,由于电流产生的磁场而导致的自感作用。
- 自感可以通过比例系数L来表示,L=dΦi/di,其中Φi为线圈的磁通量,i为线圈的电流。
- 互感是指两个线圈之间由于彼此磁场的相互作用而产生的感应。
6. 电磁场和电磁波:电磁场是由电荷或电流产生的磁场和电场相互作用而形成的。
- 磁场是由电流形成的,符号为B,单位为特斯拉(T);电场是由电荷形成的,符号为E,单位为牛顿/库仑(C/N)。
物理选修32知识点总结

物理选修32知识点总结物理选修3-2知识点总结一、电磁感应与发电机1. 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。
- 感应电流的方向由楞次定律决定。
2. 楞次定律- 感应电流的方向总是试图抵消引起它的磁通量的变化。
3. 电磁感应的三种情况- 导体切割磁感线产生感应电动势。
- 磁场变化引起磁通量变化,产生感应电动势。
- 磁场变化引起导体内部磁畴重新排列,产生感应电动势。
4. 发电机原理- 利用导体切割磁感线产生感应电动势,将机械能转化为电能。
二、交变电流1. 交流电的基本概念- 交流电是指电流的大小和方向随时间周期性变化的电流。
2. 正弦交流电- 交流电的一种基本形式,其大小和方向按照正弦规律变化。
3. 交流电的三要素- 频率:交流电周期性变化的速率。
- 峰值:交流电在一周期内出现的最大值。
- 相位:交流电在时间上的位移。
4. 交流电的表示方法- 解析式表示法:使用正弦函数表示交流电的变化。
- 向量图表示法:在复平面上表示交流电的相位关系。
5. 交流电的功率- 有功功率:交流电做功的速率。
- 无功功率:与磁场和电场建立和消散有关。
- 视在功率:有功功率和无功功率的矢量和。
三、电磁振荡与无线通信1. 电磁振荡- LC振荡电路中电场能和磁场能相互转换,产生振荡。
2. 振荡电路的基本参数- 振荡频率:电路自然振荡的频率。
- 品质因数Q:衡量振荡电路性能的参数。
3. 无线电通信基础- 无线电通信利用电磁波传播信息。
- 调制:将信息信号加到载波上的过程。
- 解调:从调制信号中恢复信息信号的过程。
四、电磁波1. 电磁波的产生- 变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,形成电磁波。
2. 电磁波的性质- 传播速度:在真空中为光速。
- 波长、频率和波速的关系:波长乘以频率等于波速。
3. 电磁谱- 电磁波按照波长或频率的不同分为不同的类型,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
完整版)高中物理选修3-2知识点总结

完整版)高中物理选修3-2知识点总结高中物理选修3-2知识点总结第一章电磁感应1.两个人物:XXX和XXX,分别研究磁生电和电生磁。
2.产生感应电动势的条件是闭合电路和磁通量发生变化。
注意,只具备磁通量发生变化的条件就可以产生感应电动势,而产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
电源内部的电流从负极流向正极。
3.感应电流方向的确定可以用右手定则或楞次定律。
楞次律包含四种阻碍,分别是阻碍原磁通量的变化、阻碍导体间的相对运动、阻碍原电流的变化以及面积有扩大与缩小的趋势。
4.感应电动势大小的计算可以用法拉第电磁感应定律,公式为E=n*(ΔΦ/Δt)。
还有其他计算公式,如求平均值的公式E=n*(ΔΦ/Δt)和求瞬时值的公式E=BLV(导线切割类),以及法拉第电机和闭合电路欧姆定律。
5.感应电流的计算可以用平均电流公式I=E/(R+r)=ΔΦ/(R+r)Δt和瞬时电流公式I=BLV/(R+r)。
6.安培力的计算可以用平均值公式F=BLΔΦ/(R+r)Δt和瞬时值公式F=BIL=B2L2VR/(R+r)。
7.通过的电荷量的计算只能用平均值公式,不能用瞬时值公式。
8.互感是指由于线圈A中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势的现象。
9.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。
自感系数的大小取决于线圈的长度、单位长度上的匝数、截面积以及是否有铁心。
自感系数的单位是XXX、毫亨和微亨。
10.涡流是指变压器在工作时,在原、副线圈产生感应电动势的同时,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流的现象。
涡流的应用包括新型炉灶和金属探测器。
第二章交变电流1.正弦交变电流有两个特殊的位置。
电电流,可以减小能量损失,提高输电效率。
2.高压输电的方式:目前主要采用的是交流输电,直流输电则主要用于海底电缆等特殊情况。
3.输电线路的构成:输电线路主要由导线、绝缘子、杆塔等组成。
其中导线又分为裸导线和绝缘导线。
物理选修3-2知识点归纳

物理选修3-2知识点归纳一、电磁感应与发电机1. 电磁感应现象- 法拉第电磁感应定律:变化的磁场会在导体中产生电动势。
- 楞次定律:感应电流的方向总是试图抵消引起它的磁场变化。
- 感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
2. 电磁感应的应用- 发电机原理:利用导体在磁场中运动产生感应电动势来发电。
- 交流发电机与直流发电机的区别:交流发电机产生的是交流电,直流发电机通过换向器输出直流电。
3. 电磁感应的计算- 磁通量的计算:Φ = B·A·cosθ,其中B是磁场强度,A是面积,θ是磁场与面积法线之间的夹角。
- 感应电动势的计算:ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,dΦ/dt是磁通量的变化率。
二、交变电流1. 交流电的基本概念- 交流电:电流的方向和大小随时间周期性变化的电流。
- 正弦交流电:电流随时间的变化符合正弦规律。
2. 交流电的基本参数- 最大值(峰值):电流或电压在一个周期内的最大值。
- 有效值(RMS):交流电的热效应等效的直流电值。
- 周期和频率:周期是交流电完成一个循环的时间,频率是周期的倒数。
- 相位:描述交流电波形上某点位置的度量。
3. 交流电的计算- 交流电功率的计算:P = Vrms·Irms,其中P是功率,Vrms是电压有效值,Irms是电流有效值。
- 功率因数:表示电路中实际功率与视在功率的比值。
三、电磁波1. 电磁波的产生- 麦克斯韦方程组:描述电磁场的基本规律。
- 电磁波的产生:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,相互垂直并向外传播。
2. 电磁波的性质- 电磁波的传播:不需要介质,可以在真空中传播。
- 电磁波的速度:在真空中的速度等于光速,约为3×10^8 m/s。
- 电磁波的能量:电磁波携带能量,与频率成正比。
3. 电磁波的应用- 无线电通信:利用电磁波传输信息。
- 微波炉:利用微波加热食物。
- 医疗成像:如X射线、MRI等。
高中物理选修3-2知识点详细汇总

高中物理选修3-2知识点详细汇总电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1.电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,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.2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化3. 磁通量变化的常见情况 (Φ改变的方式):①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感应电动势的条件:成闭合回路,四指指向高电势.⑤“因电而动”用左手定则.“因动而电”用右手定则.⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便.2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果;结果阻碍原因。
(定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语(2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。
阻碍磁通量变化指:磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用);磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”.(3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍..(.或反抗...).产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻碍的效果作用)即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。
(完整版)高二物理--选修3-2知识点复习

2018 年高二物理选修3-2知识点复习知识点一:电磁感觉现象Ⅰ只需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觉电流,假如电路不闭合只会产生感觉电动势。
这类利用磁场产生电流的现象叫电磁感觉,是1831 年法拉第发现的。
知识点二:感觉电流的产生条件Ⅱ1、回路中产生感觉电动势和感觉电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,所以研究磁通量的变化是重点,由磁通量的广义公式中B· S sin(是B与S的夹角)看,磁通量的变化可由面积的变化S 惹起;可由磁感觉强度 B 的变化 B 惹起;可由B与S的夹角的变化惹起;也可由B、 S、中的两个量的变化,或三个量的同时变化惹起。
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,能够产生感觉电动势,感觉电流,这是初中学过的,其实质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感觉电动势、感觉电流的条件: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,线圈里就产生感觉电动势。
假如导体是闭合电路的一部分,或许线圈是闭合的,就产生感觉电流。
从实质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感觉电流的条件可归纳为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
三、法拉第电磁感觉定律楞次定律Ⅱ①电磁感觉规律:感觉电动势的大小由法拉第电磁感觉定律确立。
BLv ——当长L的导线,以速度v ,在匀强磁场 B 中,垂直切割磁感线,其两头间感觉电动势的大小为。
以下图。
设产生的感觉电流强度为I , MN 间电动势为,则MN 受向左的安培力F BIL,要保持 MN 以v匀速向右运动,所施外力F' FBIL,当前进位移为S时,外力功W BI ·L·S BILv·t 。
t为所用时间。
而在 t 时间内,电流做功W' I · ·t ,据能量转变关系,W' W ,则 I · ·t BILv ·t 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1.电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,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.2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式):①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S 增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.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,则只能出现感应电动势,而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化二、感应电流方向的判定1.右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向(电源).用右手定则时应注意:①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定,②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直.③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向.④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势.⑤“因电而动”用左手定则.“因动而电”用右手定则.⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便.2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果;结果阻碍原因。
(定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语(2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。
阻碍磁通量变化指:磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用);磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”.(3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍...).产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻..(.或反抗碍的效果作用)即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。
①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化; ②阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”;③使线圈面积有扩大或缩小的趋势; 有时应用这些推论解题 比用楞次定律本身更方便 ④阻碍原电流的变化.楞次定律 磁通量的变化表述: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变化。
能量守恒表述:①从磁通量变化的角度:I 感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因②从导体和磁场的相对运动:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
③从感应电流的磁场和原磁场:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
④楞次定律的特例──右手定则:感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。
(增反、减同)楞次定律的多种表述、应用中常见的两种情况:一磁场不变,导体回路相对磁场运动;二导体回路不动,磁场发生变化。
磁通量的变化与相对运动具有等效性:Φ↑相当于导体回路与磁场接近,Φ↓相当于导体回路与磁场远离。
(4)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤 基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,①明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何;②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减)③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向.④再利用安培定则,根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法:①常规法:据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)−−−−→−楞次定律确定感应磁场(B 感方向)−−−−→−安培定则判断感应电流(I 感方向)−−−−→−左手定则导体受力及运动趋势.②效果法:由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速. (如F 安方向阻碍相对运动或阻碍相对运动的趋势)B 感和I 感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I 感的B 是阻碍产生I 感的原因) B 原方向?;B 原?变化(原方向是增还是减);I 感方向?才能阻碍变化;再由I 感方向确定B 感方向。
楞次定律的理解与应用 理解楞次定律要注意四个层次:①谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量;②阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身;③如何阻碍?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即”增反减同”;④结果如何?阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少. 另外 ①“阻碍”表示了能量的转化关系,正因为存在阻碍作用,才能将其它形式的能量转化为电能;② 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动.电磁感应现象中的动态分析:就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。
一般可归纳为:导体组成的闭合电路中磁通量发生变化⇒导体中产生感应电流⇒导体受安培力作用⇒导体所受合力随之变化⇒导体的加速度变化⇒其速度随之变化⇒感应电流也随之变化周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动“阻碍”和“变化”的含义 原因产生结果;结果阻碍原因。
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,而不是阻碍引起感应电流的磁场。
因此,不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。
磁通量变化 感应电流 感应电流的磁场法拉第电磁感应定律、自感 一、法拉第电磁感应定律(1)定律内容: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.发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。
(即:由负到正)①表达式:=∆∆⨯=∆⨯∆=∆∆=ts B n t s B n t n E φ…=?(普适公式) ε∝t ∆φ∆(法拉第电磁感应定律) 感应电动势取决于磁通量变化的快慢t ∆∆φ(即磁通量变化率)和线圈匝数n .ΔB/Δt 是磁场变化率(2)另一种特殊情况:回路中的一部分导体做切割磁感线运动时, 且导体运动方向跟磁场方向垂直。
② E=BL v (垂直平动切割) (v 为磁场与导体的相对切割速度......) (B 不动而导体动;导体不动而B 运动)③E= nBS ωsin(ωt+Φ); E m =nBS ω (线圈与B ⊥的轴匀速转动切割) n 是线圈匝数④E =BL 2ω/2 (直导体绕一端转动切割)⑤*自感t I L t n E ∆∆=∆∆=φ自 I E t ∆∝∆自 (电流变化快慢) (自感) 二、感应电量的计算感应电量Rn t t R n t R E t I q φφ∆=∆⋅∆∆=∆⋅=∆= 如图所示,磁铁快插与慢插两情况通过电阻R 的电量一样,但两情况下电流做功及做功功率不一样.三.自感现象1.自感现象:由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象.2.自感电动势:自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势:E=L tI ∆∆ ( L 是自感系数): a .L 跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系.线圈越粗,越长、匝数越密,它的自感系数越大,另外有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多.b .自感系数的单位是亨利,国际符号是L ,1亨=103毫亨=106 微亨3.关于自感现象的说明①如图所示,当合上开关后又断开开关瞬间,电灯L 为什么会更亮,当合上开关后,由于线圈的电阻比灯泡的电阻小,因而过线圈的电流I 2较过灯泡的电流I 1大,当开关断开后,过线圈的电流将由I 2变小,从而线圈会产生一个自感电动势,于是电流由c →b →a →d 流动,此电流虽然比I 2小但比I 1还要大.因而灯泡会更亮.假若线圈的电阻比灯泡的电阻大,则I 2<I 1,那么开关断开后瞬间灯泡是不会更亮的.产生 产生 阻碍②开关断开后线圈是电源,因而C 点电势最高,d 点电势最低③过线圈电流方向与开关闭合时一样,不过开关闭合时,J 点电势高于C 点电势,当断开开关后瞬 间则相反,C 点电势高于J 点电势.④过灯泡的电流方向与开关闭合时的电流方向相反,a 、b 两点电势,开关闭合时U a >U b ,开关断开后瞬间U a <U b .4.镇流器 是一个带铁芯的线圈,起动时产生瞬间高电压点燃日光灯,目光灯发光以后,线圈中的自感电动势阻碍电流变化,正常发光后起着降压限流作用,保证日光灯正常工作. 线圈作用:起动时产生瞬间高电压,正常发光后起着降压限流作用。
电磁感应与力学综合又分为两种情况:一、与运动学与动力学结合的题目(电磁感应力学问题中,要抓好受力情况和运动情况的动态分析),(1)动力学与运动学结合的动态分析,思考方法是:导体受力运动产生E 感→I 感→通电导线受安培力→合外力变化→a 变化→v 变化→E 感变化→……周而复始地循环。
循环结束时,a=0,导体达到稳定状态.抓住a=0时,速度v 达最大值的特点.例:如图所示,足够长的光滑导轨上有一质量为m ,长为L ,电阻为R 的金属棒ab ,由静止沿导轨运动,则ab 的最大速度为多少(导轨电阻不计,导轨与水平面间夹角为θ,磁感应强度B 与斜面垂直)金属棒ab 的运动过程就是上述我们谈到的变化过程,当ab 达到最大速度时:BlL =mgsin θ……① I= E /R ………② E =BLv ……③由①②③得:v=mgRsin θ/B 2L 2。