高二物理磁场电磁感应电流知识与公式教学
高二物理磁感应强度知识点讲解n匝线圈磁感应强度公式
高二物理磁感应强度知识点讲解n匝线圈磁感应强度公式高二物理磁感应强度知识点讲解【一】感应电流产生的磁场,总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。
楞次定律的核心,也是最需要大家记住的是“阻碍”二字。
在高中物理利用楞次定律解题,我们可以用十二个字来形象记忆:“增反减同,来拒去留,增缩减扩”。
楞次定律(Lenzlaw)是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向。
其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。
它是由物理学家海因里希·楞次(HeinrhFriedrhLenz)在4年发现的。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
对楞次定律的正确理解与使用分析^p :第一,电磁感应楞次定律的核心内容是“阻碍”二字,这恰恰表明楞次定律实质上就是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的特殊表达形式第二,这里的“阻碍”,并非是阻碍引起感应电流的原磁场,而是阻碍(更确切来描述应该是“减缓”)原磁场磁通量的变化第三,正因阻碍是的是“变化”,所以,当原磁场的磁通量增加(或减少)而引起感应电流时,则感应电流的磁场必与原磁场反向(或同向)而阻碍其磁通量的增加(或减少),概括起来就是,增加则反向,减少则同向。
这就是老师总结的做题应用定律“增反减同”四字要领的由来。
楞次定律阻碍的表现有哪些方式?(1)产生一个反变化的磁场。
(2)导致物体运动。
(3)导致围成闭合电路的边框发生形变。
楞次定律的应用步骤具体应用包括以下四步:第一,明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向第二,搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况第三,根据楞次定律确定感应电流的磁场的方向第四,运用安培定则判断出感生电流的方向。
高中物理网编辑提醒大家,楞次定律要灵活运用,有些题可以通过“感应电流的磁场阻碍相对运动”出发来判断。
在一些由于某种相对运动而引起感应电流的电磁感应现象中,如运用楞次定律从“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量变化”出发来判断感应电流方向,往往会比较困难。
高二物理电磁公式
以下是高二物理电磁学部分的常用公式:
电场强度公式:E=F/q,电场力公式:F=qE,电势差公式:U=W/q,电容器的电容公式:C=Q/U,电流的定义式:I=q/t。
欧姆定律:I=U/R,焦耳定律:Q=I²Rt,法拉第电磁感应定律:E=nΔΦ/Δt,闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)。
磁感应强度的定义式:B=F/IL,安培力公式:F=BIL,洛伦兹力公式:F=qvB。
电功公式:W=UIt,电功率公式:P=UI,焦耳定律:Q=I²Rt。
洛伦兹力不做功,电场力做功与电势差的关系为:WAB=qUAB。
粒子通过加速电场的偏转量与偏转角的关系为:y=at²/2,tanθ=v⊥/v0。
电容器通过充电和放电过程实现电能和化学能的转化。
平行板电容器的电容公式为:C=εS/4πkd。
带电粒子在匀强电场中的运动公式有:v²-v0²=2ax,tanθ=v⊥/v0等。
电磁学公式比较多且复杂,需根据不同的情境和问题进行选择和应用。
同时也要注意单位和符号的规范使用。
高二物理必修三电磁感应知识点
高二物理必修三电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念,是指由磁场的变化引起的感应电流或感应电动势。
电磁感应在我们日常生活中有着广泛的应用,例如发电机、变压器等。
下面将介绍高二物理必修三中的相关电磁感应知识点。
一、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定律。
它的表达式如下:ε = - N ∆Φ/∆t其中,ε表示感应电动势,N表示线圈匝数,∆Φ表示磁通量的变化量,∆t表示时间的变化量。
二、感应电动势的方向根据“左手定则”,我们可以确定感应电动势的方向。
左手握住导线,拇指指向运动方向,其他四指弯曲的方向即为感应电流的方向。
三、自感和互感自感是指磁场变化时,线圈自身感应出的感应电动势。
互感是指线圈之间的磁场相互影响而产生的感应电动势。
四、楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向,根据楞次定律,感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁场的变化。
五、电感电感是指电流在闭合线路内感应自生电动势的能力。
它的单位是亨利,常用的符号是L。
电感和线圈匝数、磁通量以及线圈的几何尺寸有关。
六、互感系数互感系数是用来描述两个线圈之间互相影响程度的物理量。
两个线圈的互感系数越大,它们之间的互感效应就越强。
七、电磁感应的应用1. 发电机:通过恒定的磁场和旋转的线圈,将机械能转化成电能。
2. 变压器:利用电磁感应的原理,改变交流电的电压和电流。
3. 电磁感应炉:利用感应电流的热效应,将电能转化为热能,用于熔炼和加热等工艺。
4. 感应电动机:利用交变磁场在导体内产生感应电流,使电动机转动。
以上是关于高二物理必修三电磁感应的相关知识点。
通过学习和理解这些知识,我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用。
电磁感应是现代社会中不可或缺的一部分,它在工业、交通、通信等各个领域都有着广泛的应用,对我们的生活产生着深远的影响。
希望通过本文的介绍,能为大家对电磁感应有更深入的认识和理解。
高中物理电磁学知识
高中物理电磁学知识电磁学是物理学的重要分支,研究电荷和电荷之间的相互作用以及静电场、电流、磁场和电磁感应等现象。
本文将详细介绍高中物理电磁学的基本知识,包括静电场、电流、磁场和电磁感应等内容。
1. 静电场静电场是由静止的电荷引起的,它是指周围空间中由于电荷分布不均匀而产生的电场。
静电场有两个重要特征:一是电荷分布对电场产生影响,二是电场对电荷施加力。
静电场的电场强度E表示单位正电荷所受的力,其方向沿电场线指向负电荷。
2. 电流电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,通常用字母I表示,单位是安培(A)。
电流的大小与导体内的自由电子数目和电子的速度有关。
电流有两种性质:电流的守恒和欧姆定律。
守恒定律指出,在任何一个闭合回路中,电流的总和为零;欧姆定律则描述了电流与电压和电阻之间的关系,即I=U/R,其中U表示电压,R表示电阻。
3. 磁场磁场是由磁体或电流产生的,它是指在空间中存在的磁力的场。
磁场有两种表示方式:矢量法和标量法。
矢量法用矢量B表示磁感应强度,其方向垂直于磁场线;标量法用标量B表示磁场强度,其大小与磁场的强弱有关。
磁场对磁铁或电流有引力或斥力的作用,同时也对运动的带电粒子施加洛伦兹力。
4. 电磁感应电磁感应是指通过磁场引起电流或通过电流引起磁场的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化引起导线内的磁通量变化时,导线两端会产生感应电动势。
电磁感应是电力生成与传输的基础,也是发电机和变压器等电器设备的工作原理。
综上所述,高中物理电磁学知识包括静电场、电流、磁场和电磁感应等内容。
这些知识都是理解电磁现象和应用电磁技术的基础,对于进一步研究电磁学和应用电磁技术都具有重要意义。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用电磁学知识。
物理高二知识点第十章
物理高二知识点第十章第十章物理高二知识点物理是一门关于自然界物质、能量与运动的科学,其知识点繁多而广泛。
在高中物理学习中,第十章是高二的重要内容,主要围绕电磁感应展开。
本章为了帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点,将会介绍与电磁感应有关的基本概念、法拉第电磁感应定律、楞次定律以及一些相关的应用。
一、电磁感应基本概念电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中感应出电流。
要理解电磁感应,我们首先需要了解电磁感应的两个基本概念:磁通量和电动势。
1. 磁通量磁通量(Φ)是描述磁场通过一个闭合曲面的物理量。
当磁场垂直于闭合曲面时,磁通量等于磁感应强度(B)与曲面面积(A)的乘积,即Φ=BA。
2. 电动势电动势(ε)是指导体中感应出的电流所产生的推动电荷运动的能力。
电动势可以通过磁通量的变化率来计算,即ε=-dΦ/dt,其中dΦ/dt表示单位时间内磁通量的变化量。
二、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重要定律,由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律可以通过如下的公式表示:ε = -N * dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,N表示感应线圈的回路数,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量的变化率发生改变时,感应电动势也会发生变化。
三、楞次定律楞次定律是电磁感应的基本定律之一,由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出。
楞次定律可以表述为:当感应回路中的电流发生变化时,它所产生的磁场将阻碍其自身的变化。
简言之,楞次定律指出,在电磁感应过程中,产生的感应电流会生成一个磁场,该磁场的作用是使感应电流阻碍磁通量的变化。
四、电磁感应的应用电磁感应不仅是物理学的基础知识,同时也有着广泛的应用。
以下是一些与电磁感应有关的应用:1. 发电机发电机是一种利用电磁感应原理产生电能的装置。
通过利用机械能驱动导体在磁场中运动,使得磁通量发生变化,产生感应电流,从而生成电能。
【教案】磁场+磁感线++教学设计高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
人教版高中物理新教材必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》第一节《磁场磁感线》【课标分析】在《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订) 》中,本节《磁场磁感线》属于课程内容必修课程中“电磁场与电磁波初步”主题之下。
《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》中对本节的内容要求为:“能列举磁现象在生产生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
通过实验,认识磁场。
会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
”,学业要求为:“能用磁感线模型分析磁场中比较简单的问题,并得出结论。
在分析和论证过程中,能使用证据说明自己的观点。
”【教材分析】本节内容包括磁场和磁感线两部分。
教科书在初中知识的基础上进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系,引导学生对事物之间的内在联系有更深刻的思考,并进一步强化“场”的研究方法。
本节内容作为《电磁场与电磁波初步》单元的开篇,是单元学习活动的基础,理清课时学习思路,明确课时学习任务,使后续的学习更有针对性和目的性。
本节有大量的物理学史内容,体现了重要的科学思想方法,是丰富的科学方法和人文教育结合的好素材。
可以结合演示实验,对初中知识复习概括并从科学与人文两个角度提升认识,为后续学习打下基础。
磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布是基本的重要知识,有助于学生了解物理模型在人探索自然规律中的作用。
由于磁感线的分布不是平面的,而是空间的,应该通过演示实验来加深认识,有条件的情况下可以让学生分组实验。
教学中应注意培养学生的空间想象力,使学生形成经典物理的物质观、运动观和相互作用观等物理观念,并能用这些观念解释自然现象和解决实际问题。
在真实情境任务“小磁针怎样才能偏转”的引领下,本节重点解决的问题是如何科学地描述磁场。
从真实情境出发,以解决问题为目标,遵循科学描述运动的方法,建立磁感线模型逐步深入认识直线电流、环形电流的磁场,并在运用所学的过程中生成新的问题,为下一课时任务做好铺垫。
高中物理电磁感应公式总结
高中物理电磁感应公式总结高中物理电磁感应公式总结一、磁场、磁感应强度和磁感线1、磁场:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质,称为磁场。
2、磁感应强度:描述磁场强弱的物理量,符号B,单位T(特)。
3、磁感线:用一根带箭头的曲线,描述磁场的分布,磁感线互相不交叉,内部从N极到S极,外部从S极到N极。
二、电磁感应现象和感应电流1、电磁感应现象:当导体在磁场中运动时,会在导体中产生感应电流的现象。
2、感应电流:由于电磁感应而在电路中产生的电流。
三、法拉第电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2、电动势:描述电源将其他形式的能量转化为电能的物理量,符号E,单位V。
四、电磁感应公式1、右手定则:右手平展,使大拇指与四指垂直,掌心朝向磁场方向,四指方向与导体运动方向一致,大拇指所指方向为导体中感应电流的方向。
2、楞次定律:在电磁感应现象中,感应电流的方向总是使得感应电流所产生的磁场与引起感应的磁场方向相反,以阻碍原磁场的变化。
3、动生电动势:因导体运动而产生的电动势称为动生电动势。
公式为e=BLv,其中B为磁感应强度,L为导体长度,v为导体运动速度。
4、感生电动势:因磁场变化而产生的电动势称为感生电动势。
公式为e=nΔΦ/Δt,其中n为导体每匝线圈数,ΔΦ为磁通量的变化量,Δt为时间变化量。
五、电磁感应的实际应用1、变压器:利用电磁感应原理将低压电源转化为高压电源,或反之。
2、发电机:利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
3、电动机:利用电磁感应原理将电能转化为机械能。
总之,电磁感应是物理学中的一个重要概念,掌握相关公式及其应用对于理解和掌握物理学知识具有重要意义。
高二物理感应电流知识点
高二物理感应电流知识点一、什么是感应电流感应电流是指在变化的磁场中,导体中会产生电流的现象。
当导体相对于磁场发生运动或者磁场发生变化时,导体中就会感应出电流。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述感应电流产生的定律。
它表明,当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时,产生的感应电动势与导体在磁场中运动的速度、磁场强度以及导体的长度等因素有关。
具体表达为:ε = -NdΦ/dt其中,ε表示感应电动势,N为导体中的匝数,Φ表示磁通量,t表示时间的变化。
三、感应电流的方向根据楞次定律,感应电流的方向总是使得该电流所产生的磁场方向与改变磁场的原因相反。
根据右手定则,可以确定感应电流的方向:以右手握住导体,并且让指向导体运动方向的大拇指指向导体的正方向,剩下的四个手指所展开的方向指示了感应电流的方向。
四、涡流和皮肤效应感应电流会在导体中产生涡流。
当导体中存在感应电流时,电流密度会不均匀地分布在导体中,导致导体表面附近的电流密度最大。
这种现象被称为皮肤效应。
皮肤效应会导致感应电流主要集中在导体表面附近,减小了电流通过导体的截面面积,增加了导体的电阻。
因此,在高频电路中,皮肤效应会对电路的传输性能产生影响。
五、感应电流的应用感应电流在现实生活中有许多重要应用。
例如,感应电流用于发电机的工作原理,通过将导体在磁场中旋转,感应出电流,从而产生电能。
感应电流还用于变压器的工作原理。
在变压器中,交变电流在一根导线中产生变化的磁场,从而感应出另一根导线中的电流,实现电能的转换和输送。
此外,感应电流还广泛应用于电磁感应的实验和研究中,帮助我们更好地理解电磁现象和电磁场的特性。
六、总结感应电流是指在变化的磁场中,导体中会产生电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与导体运动速度、磁场强度和导体长度等因素有关。
楞次定律和右手定则可以确定感应电流的方向。
感应电流的应用十分广泛,包括发电机、变压器以及电磁感应实验和研究等领域。
高二物理电磁感应知识点ppt
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。
高中物理电磁感应讲义
高中物理电磁感应讲义Revised on November 25, 2020高中物理电磁感应讲义一、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。
高中物理电磁感应相关知识教学探析
高中物理电磁感应相关知识教学探析电磁感应是高中物理中的一个重要部分,主要讲述电场和磁场的相互作用,以及与之相关的电磁感应现象,是学生理解许多现代技术和应用非常重要的基础。
本文将从电磁感应的基本原理、相关公式和实验教学等方面探析高中物理电磁感应的教学。
一、基本原理电磁感应的基本原理是“磁生电”或“电生磁”,这个原理可以简单地被表述为两个定律:法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律指出,当导体通过磁场中时,会在其内部引起电场,导体两端产生感应电动势。
楞次定律则规定了感应电动势的方向,即感应电动势的方向总是阻碍感应电流变化的方向。
这两个定律构成了电磁感应的基本理论框架。
从这两个基本定律入手,可以让学生理解电磁感应现象的基本原理。
例如,通过介绍一些基本的电磁感应实验,比如电磁铁、变压器、感应电流等实验,可以帮助学生掌握这些原理,归纳总结时可以提供简单的图示和具体的实验数据,直接融入到教学内容当中会更好地帮助学生理解这些原理。
二、相关公式电磁感应相关的公式主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律公式,以及描述磁场和导体的物理性质的公式。
其中最常用的、最基础的公式是法拉第电磁感应定律公式:ε=-dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,即感应电动势的大小与磁通量变化率成正比;Φ表示磁通量,它是磁场作用于匝数的积分。
学生在学习这个公式时应该掌握如何解析磁通量和时间的关系,帮助他们更好地理解它的物理意义。
楞次定律的公式如下:其中,L是自感系数,表示阻抗抵抗电流变化的能力;dI/dt表示电流变化率,也可以理解为感应电动势的方向。
这个公式与法拉第电磁感应定律非常相似,都涉及到物理量的变化率,但这个公式描述的是感应电动势对电流的影响。
这会让学生更好地理解电磁感应现象的本质。
三、实验教学在高中物理的电磁感应教学中,实验教学非常重要。
实验是帮助学生直观感受物理实验的重要途径,也可以让学生掌握实验的过程、方法和技术知识。
常用的电磁感应实验有电磁铁实验、变压器实验以及感应电流实验等。
高二物理选修3《电磁感应》ppt
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பைடு நூலகம்
三、感应电流的方向:右手定则及楞次定律
1.用右手定则确定感应电流的方向
(1)大拇指的方向是导体相对磁场的切割磁感线的运动方向,即有可能是导体运动而磁场未动,也可能是导体未动而磁场运动. (2)四指表示电流方向,对切割磁感线的导体而言也就是感应电动势的方向,切割磁感线的导体相当于电源,在电源内部电流从电势低的负极流向电势高的正极. (3)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者的相互垂直关系.
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几种情况的感应电动势的计算: 1.对n匝线框构成的回路由于磁感应强度的变化产生的感应电动势 (1)当线圈平面与磁场方向垂直时感应电动势的大小 (2)当线圈平面与磁场方向夹角为θ时感应电动势的大小 上一张 下一张
2.导体在磁场中运动产生的感应电动势
02
(2)导线的切割方向与磁场方向成θ角:
A
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2
3
”
【解析】此题可用几种方法判断,可以用右手定则来确定,线圈整体在磁场中做平行切割磁感线时,无感应电流,但有感应电动势.当其某一边出磁场时其对边则以切割磁感线的形式出现,用右手定则可一一判定两种情况下框中的感应电流方向是相同的.用楞次定律也可以,判断通过线圈中的磁通以及其方向,再判断磁通是否发生了变化,得以判断线圈中是否有感应电流以及感应电流的方向.
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例5. 如图所示,在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中,放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动?
解:无论条形磁铁的哪个极为N极,也无论是顺时针转动还是逆时针转动,在转动90°过程中,穿过闭合电路的磁通量总是增大的(条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反,在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该位置闭合电路所围面积越大,总磁通量越小,所以为阻碍磁通量增大金属棒ab将向右移动。
(完整版)高中物理电磁感应公式大全全解
(完整版)高中物理电磁感应公式大全全解1. 电磁感应概述电磁感应是物理学中一个重要的概念,指的是通过磁场变化而产生电场或者通过电场变化而产生磁场的现象。
电磁感应现象广泛应用于电动机、变压器、发电机等各种电磁设备的工作原理中。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应现象的基本定律之一。
它描述了磁通量变化引起的电动势的大小与其变化速率之间的关系。
法拉第电磁感应定律可以用以下公式表示:$$\epsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$$其中,$\epsilon$ 表示感应电动势,$\Phi$ 表示磁通量,$t$ 表示时间。
3. 涡旋电场当磁场发生变化时,产生的涡旋电场经过封闭回路会产生电流。
涡旋电场与电场的关系可以用以下公式表示:$$E = -\frac{\partial B}{\partial t}$$其中,$E$ 表示涡旋电场,$B$ 表示磁感应强度,$t$ 表示时间。
4. 感应电动势的计算当磁场和封闭回路之间的相对运动速率为$v$时,感应电动势可由以下公式计算:$$\epsilon = -Bvl$$其中,$\epsilon$ 表示感应电动势,$B$ 表示磁感应强度,$v$ 表示相对运动速率,$l$ 表示导线长度。
5. 右手定则在电磁感应的过程中,通过右手定则可以确定感应电动势的方向。
具体来说,在磁感应强度方向、运动方向以及导线方向构成的三维空间中,将右手大拇指指向运动方向,四指弯曲的方向即为感应电动势的方向。
6. 感应电动势与磁感应强度关系感应电动势与磁感应强度之间具有直接的正比关系。
公式如下:$$\epsilon = -N\frac{d\Phi}{dt}$$其中,$\epsilon$ 表示感应电动势,$N$ 表示线圈匝数,$\Phi$ 表示磁通量,$t$ 表示时间。
7. 电感与感应电动势电感是电流变化时产生电磁感应的重要参数。
感应电动势与电感之间的关系可以用以下公式表示:$$\epsilon = -L\frac{di}{dt}$$其中,$\epsilon$ 表示感应电动势,$L$ 表示电感,$i$ 表示电流,$t$ 表示时间。
高二物理人教版选择性必修三 第1章电磁感应知识点
高二物理人教版选择性必修三第1章电磁感应知识点1. 电磁感应的基本概念- 电磁感应是指当导体处于磁场中时,由于磁通量的变化而产生感应电动势和感应电流的现象。
- 电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律,即磁通量的变化速率与感应电动势成正比。
2. 电磁感应的表达式和方向规则- 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小正比于磁通量变化的速率,可以用以下公式表示:$$\varepsilon=-\frac{{\Delta\Phi}}{{\Delta t}}$$- 感应电动势的方向由右手定则确定,即右手四指指向磁力线的变化方向,弯曲的拇指指向感应电动势的方向。
3. 感应电流的产生- 当导体中存在感应电动势时,如果导体形成闭合回路,就会产生感应电流。
- 感应电流的大小与感应电动势以及导体的电阻有关。
4. 电磁感应的应用- 电磁感应在电动机、发电机和变压器等电力设备中有广泛的应用。
- 电磁感应还用于无线充电、磁悬浮列车和感应加热等现代科技领域。
5. 感应电磁场的概念- 当电流通过导体时,会生成磁场。
同样地,当感应电流通过导体时,也会生成磁场,这就是感应电磁场。
- 感应电磁场的方向由右手定则确定,即握住导体,让大拇指指向电流的方向,其他四指的弯曲方向就是磁力线方向。
6. 感应的方向性规律- 根据法拉第电磁感应定律,当导体所受的磁场方向和磁场变化方向相同,感应电动势的方向与电流方向相反;反之,感应电动势的方向与电流方向相同。
以上是高二物理人教版选择性必修三第1章电磁感应的一些基本知识点。
电磁感应是电磁学中重要而有趣的内容,它对于理解电磁现象和应用具有重要意义。
希望以上内容能够帮助你更好地理解电磁感应的基本原理和应用。
高二物理电磁感应定律详解
高二物理电磁感应定律详解在高二物理的学习中,电磁感应定律是一个极其重要的知识点。
它不仅是电磁学的核心内容之一,也在实际生活和现代科技中有着广泛的应用。
电磁感应现象的发现是物理学史上的一个重要里程碑。
1831 年,英国科学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象,为电磁学的发展奠定了基础。
那么,什么是电磁感应现象呢?简单来说,就是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。
电磁感应定律的数学表达式为:$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$n$ 表示线圈匝数,$\Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量,$\Delta t$ 表示变化所用的时间。
这个公式告诉我们,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
为了更好地理解电磁感应定律,我们先来了解一下磁通量。
磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数,用符号$\Phi$ 表示,其计算公式为$\Phi = B\cdot S$ ,其中$B$ 表示磁感应强度,$S$ 表示垂直于磁场方向的有效面积。
需要注意的是,磁通量是一个标量,但有正负之分,其正负取决于规定的穿过平面的方向。
当磁通量发生变化时,就会产生感应电动势。
磁通量的变化可以由多种方式引起,比如磁场的变化、回路面积的变化、磁场与回路面积夹角的变化等。
我们通过一些具体的例子来加深对电磁感应定律的理解。
假设一个匝数为 100 的线圈,在 01 秒内磁通量从 001 韦伯增加到 003 韦伯,那么根据电磁感应定律,感应电动势$E = 100\times\frac{003 001}{01} = 20$ 伏特。
再比如,一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
当线圈平面与磁场方向平行时,磁通量为零;当线圈平面与磁场方向垂直时,磁通量最大。
在转动过程中,磁通量不断变化,从而产生了周期性变化的感应电动势。
电磁感应定律在实际生活中有许多应用。
比如发电机,就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
电磁感应电压电流计算公式
电磁感应电压电流计算公式电磁感应是指当导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
这种现象被称为电磁感应现象,是电磁学中的重要内容之一。
在电磁感应中,电压和电流的计算是非常重要的,因为它们可以帮助我们了解电磁感应现象的特性和规律。
本文将介绍电磁感应电压和电流的计算公式,并探讨其在实际应用中的意义。
电磁感应电压的计算公式是由法拉第电磁感应定律给出的。
法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,可以用以下公式表示:ε = -N dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势,单位是伏特(V);N表示线圈的匝数;dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据这个公式,我们可以计算出在不同条件下的感应电动势的大小。
在实际应用中,我们常常需要计算感应电动势产生的电流。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,可以用以下公式表示:I = ε/R。
其中,I表示电流,单位是安培(A);ε表示感应电动势;R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。
根据这个公式,我们可以计算出在不同电阻下感应电动势产生的电流大小。
为了更好地理解电磁感应电压和电流的计算公式,我们可以通过一个具体的例子来进行分析。
假设有一个匝数为100的线圈,磁通量的变化率为0.1Wb/s,电阻为10Ω,我们可以通过上述公式计算出感应电动势和电流的大小。
首先,根据法拉第电磁感应定律的公式,我们可以计算出感应电动势的大小:ε = -100 0.1 = -10V。
然后,根据欧姆定律的公式,我们可以计算出感应电动势产生的电流大小:I = -10 / 10 = -1A。
通过这个例子,我们可以看到,当磁通量的变化率为0.1Wb/s时,感应电动势的大小为10V,产生的电流大小为1A。
这个例子说明了电磁感应电压和电流的计算公式在实际应用中的重要性和意义。
除了以上介绍的计算公式外,我们还可以通过其他方法来计算感应电动势和电流的大小。
物理高中物理电磁感应知识点详解
物理高中物理电磁感应知识点详解物理电磁感应知识点详解物理学中的电磁感应是指,由于导体内部电荷的自由运动以及其周围电场和磁场的变化而产生的电流现象。
电磁感应是电磁学的重要基础知识之一,也是高中物理课程的重要内容之一。
本文将对高中物理电磁感应的相关知识点进行详细解析。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律,也称法拉第一定律,是描述电磁感应现象的基本定律之一。
该定律表述如下:当导体中的磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势,其大小与磁通量的变化率成正比。
二、法拉第电磁感应定律的数学表达式法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示如下:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,单位为伏特(V);Φ表示磁通量,单位为韦伯(Wb);t表示时间,单位为秒(s)。
三、电磁感应中的正负号规定根据法拉第电磁感应定律的数学表达式,可以得知感应电动势的正负号是与磁通量的变化率有关的。
当磁通量增加时,导体中的感应电动势为负值;当磁通量减少时,导体中的感应电动势为正值。
四、电磁感应中的楞次定律楞次定律是描述电磁感应过程中产生感应电流的规律。
根据楞次定律,感应电动势的方向总是使产生它的原因减弱或抵消。
五、电磁感应中的诺依斯定律诺依斯定律是描述电磁感应过程中感应电流的规律。
根据诺依斯定律,感应电流的方向总是使产生它的磁场与引起感应电流变化的磁场相反。
六、电磁感应中的互感现象互感是指两个或多个线圈之间通过磁耦合而产生感应电动势的现象。
根据互感现象,当一个线圈中的电流发生变化时,经过磁耦合的另一个线圈中就会产生感应电动势和感应电流。
七、电磁感应在实际应用中的重要性电磁感应在实际应用中具有广泛的应用价值。
例如,变压器是利用电磁感应的原理来实现电能的变换和传输;感应电磁炉是利用电磁感应的原理产生高频电磁场,从而加热铁制物体;发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能等。
八、电磁感应的相关实验为了更好地理解和验证电磁感应的知识点,学生们常常会进行一些与电磁感应相关的实验。
高二物理磁场电磁感应电流知识与公式教学
高二物理磁场电磁感应电流知识点磁场1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/Am2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F 向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料电磁感应1.[感应电动势的大小计算公式]1)E=nΔΦ/Δt(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,ΔΦ/Δt: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=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B: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=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt: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〔见第二册P173〕;(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=106μH.(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
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高二物理磁场电磁感应电流知识与公式教学
安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负。
接下来小编为大家整理了高二物理学习内容,一起来看看吧!
高二物理磁场电磁感应电流知识点
磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/Am
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(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,ΔΦ/Δt: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=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B: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=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt: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〔见第二册P173〕;
(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=106μH.
(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;
(5)其它相关内容:正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}。