物理选修32知识点总结(全)带对应例题

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人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流

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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。

2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。

3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。

4、知道涡流是如何产生的,知道涡流对人类有利和有害的两方面,以及如何利用涡流和防止涡流。

【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象称为互感,产生的感应电动势叫互感电动势。

要点诠释:(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。

(2)互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。

变压器就是利用互感现象制成的。

(3)在电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,应设法减小电路间的互感。

要点二、自感现象1.实验如图甲所示,首先闭合S 后调节R ,使12A A 、亮度相同,然后断开开关。

再次闭合S ,灯泡2A 立刻发光,而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。

如图乙所示电路中,选择适当的灯泡A 和线圈L ,使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。

断开S 时,灯A 并非立即熄灭,而是闪亮一下再逐渐熄灭。

图甲实验叫通电自感。

在闭合开关S 的瞬间,通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化,线圈L 中产生感应电动势,这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大,通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大,所以1A 只能逐渐变亮。

图乙实验叫断电自感。

断开S 的瞬间,通过线圈L 的电流减弱,穿过线圈的磁通量很快减小,线圈L 中出现感应电动势。

虽然电源断开,但由于线圈L 中有感应电动势,且和A 组成闭合电路,使线圈中的电流反向流过灯A ,并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻,其原电流大于通过灯A 的原电流,故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。

(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

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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。

物理选修3 2知识点总结

物理选修3 2知识点总结

物理选修3 2知识点总结第一章电荷与电场1.1 电荷的基本性质1.1.1 电荷的定义电荷是构成物质的一种基本性质,有正负之分。

相同电荷相斥,不同电荷相吸。

1.1.2 电荷的守恒封闭系统中的总电荷守恒,即电荷不会增加或减少。

1.1.3 电荷的离散化电荷是离散的,它们只能是整数倍的基本电荷。

1.2 电场的产生1.2.1 电荷产生电场电荷周围存在电场,电场由正电荷指向负电荷,大小与电荷的大小和距离有关。

1.2.2 电场的定义电场是空间中某一点单位正电荷所受的力,大小为F=qE。

1.2.3 电场的叠加原理多个电荷产生的电场可以叠加,合成电场为各个电场矢量和。

1.2.4 电场的三种表达形式电场可以用电场线、电场强度分布图和电场力线图来表示。

1.3 电荷在电场中的运动1.3.1 电荷在电场中受力电荷在电场中受到电场力F=qE。

1.3.2 电荷在电场中的加速度电荷在电场中受到的电场力会导致电荷产生加速度a=qE/m。

1.3.3 电荷在电场中的运动轨迹电荷在电场中运动的轨迹依赖于开始的初速度和角度,可以是直线、椭圆、抛物线或者双曲线。

1.4 高中物理常见问题探究1.4.1 电场强度的方向问题1.4.2 电势能公式的导出1.4.3 电势差和电势能的关系第二章电容器2.1 电容的定义2.1.1 电容的概念电容是指某两导体之间存储电荷的能力,记为C。

2.1.2 电容的基本单位电容的基本单位是法拉(F)。

2.2 平行板电容器2.2.1 平行板电容器的构成平行板电容器由两块平行金属板组成。

2.2.2 平行板电容器的电容公式平行板电容器的电容公式为C=ε0S/d。

2.2.3 平行板电容器的等效电容连接在串联或并联平行板电容器的等效电容可以根据串联与并联的原理求出。

2.3 圆板电容器2.3.1 圆板电容器的构成圆板电容器由两块圆形金属板组成。

2.3.2 圆板电容器的电容公式圆板电容器的电容公式为C=πε0R。

2.3.3 圆板电容器的等效电容串联或并联连接的圆板电容器的等效电容可以根据串联与并联的原理求出。

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

高中物理选修3-2知识点总结高中物理选修3-2的知识点总结如下:1. 电流(I)的概念: 电流指单位时间内通过导体横截面的电荷量,其单位为安培(A),符号为I。

2. 电流的大小:电流的大小与通过导体的电荷量和通过导体的时间成正比。

数学上可以表示为I = ΔQ/Δt,其中ΔQ表示通过导体的电荷量,Δt表示通过导体的时间。

3. 电流的方向:在直流电路中,电流的方向与正电荷流动的方向相同;在交流电路中,电流的方向会周期性地改变。

4. 电阻(R)的概念:电阻指导体阻碍电流通过的程度,其单位为欧姆(Ω),符号为R。

5. 电阻的计算:电阻的大小与导体材料的特性以及导体的几何形状有关。

数学上可以表示为R = ρ× (L/A),其中ρ表示导体的电阻率,L表示导体的长度,A表示导体的横截面积。

6. 电阻的串联和并联:在串联电路中,电阻依次连接,总电阻等于各个电阻之和;在并联电路中,电阻同时连接,总电阻是各个电阻倒数之和的倒数。

7. 欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系,可以表示为U = I ×R,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。

8. 电功(W)的概念:电功指电流在电路中进行的能量转化,其单位为焦耳(J),可以表示为W = U × I × t,其中U表示电压,I表示电流,t表示时间。

9. 电功率(P)的概念:电功率指单位时间内进行的电功,其单位为瓦特(W),可以表示为P = U × I,其中U表示电压,I表示电流。

10. 电能(E)的概念:电能指电流在电路中的能量转化,其单位为焦耳(J),可以表示为E = U × I × t,其中U表示电压,I表示电流,t表示时间。

人教版高中物理选修3-2(全册知识点考点梳理、重点题型分类巩固练习)(基础版)(家教、补习、复习用)

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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习电磁感应基础知识【学习目标】1.能够熟练地进行一些简单的磁通量、磁通量的变化的计算。

2.经历探究过程,理解电磁感应现象的产生条件。

3.重视了解电磁感应相关知识对社会、人类产生的巨大作用。

【要点梳理】要点一、电流的磁效应1820年,丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。

要点诠释:(1)为了避免地磁场影响实验结果,实验时通电直导线应南北放置。

(2)电流磁效应的发现证实了电和磁存在必然的联系,受其影响,法国物理学家安培提出了著名的右手螺旋定则和“分子电流”假说,英国物理学家法拉第在“磁生电”思想的指导下,经过十年坚持不懈的努力终于找到了“磁生电”的条件。

要点二、电磁感应现象1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”的条件,产生的电流叫感应电流。

要点诠释:(1)法拉第将引起感应电流的原因概括为五类:①变化的电流;②变化的磁场;③运动的恒定电流;④运动的磁场;⑤在磁场中运动的导体。

(2)电流的磁效应是由电生磁,是通过电流获得磁场的现象;电磁感应现象是磁生电现象,两个过程是相反的。

要点三、产生感应电流的条件感应电流的产生条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。

也就是:一是电路必须闭合,二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。

即一闭合二变磁。

要点诠释:判断有无感应电流产生,关键是抓住两个条件:(1)电路是闭合电路;(2)穿过电路本身的磁通量发生变化。

其主要内涵体现在“变化”二字上,电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么无论有多大,也不会产生感应电流。

只有“变磁”才会产生感应电动势,如果电路再闭合,就会产生感应电流。

要点四、电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系1.区别:“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程,要抓住过程的本质,动电生磁是指运动电荷周围产生磁场;动磁生电是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流。

物理选修32知识点总结

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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。

高中物理选修32知识点总结

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高中物理选修3-2知识点总结高中物理选修3-2知识点总结高中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产生感应电动势的市场条件是只具备②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.假若方向的叛定:(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抑止导体间的相对运动(来拒去留)③阻碍原电流的变化(增反减同)④面积有扩充与缩小的趋势(增缩减扩)4.感应式电动势大小的计算:(1).法拉第电磁感应定律:a.内容:b.表达式:Ent(2).计算感应电动势的公式_①求平均值:Ent②求瞬时值:E=BLV(导线切割类)③法拉第电机:E12BL2④闭合电路殴姆运动定律:EI感(Rr)5.感应电流的计算:_平均电流:IERr(Rr)t瞬时电流:IERrBLVRr6.安培力计算:(1)平均值:F_BI_LBLBLq(Rr)tt(2).瞬时值:FBILB2L2VRr7.通过的电荷量:qItRr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,它产生的饱和电流发生变化,磁通量的变化在线圈B中凝聚了感应电动势。

这种现象叫互感。

9.自感现象:(1)定义:是指由于导体本身的导体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(H)。

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感应电流。

一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种电偶极子叫做涡流(2)应用:a.新型炉灶电磁炉。

物理选修3-2知识点解析

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划时代的发现一、知识点说明1.电流的磁效应(电生磁):电流的周围能够产生磁场。

2.电磁感应(磁生电):利用磁场产生电的现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。

3.“电”与“磁”的联系:(1)奥斯特实验证实电流的周围存在磁场,即“电生磁”的现象,这一实验揭示了电与磁之间的联系。

(2)法拉第实验证实磁也可以生电,即“磁生电”的现象,这一实验进一步揭示了电与磁之间的联系。

二、典型例题例1:在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是() A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁感应现象,奥斯特发现了电磁感应现象C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律感应电流的产生条件一、知识点说明1.磁通量:(1)定义:垂直穿过回路平面的磁感线的条数叫做磁通量,用Φ表示。

(2)大小:在匀强磁场中,当磁场与某回路(平面)垂直时,穿过该回路(平面)的磁通量为Φ=BS;当磁场与某回路(平面)斜交时,穿过该回路(平面)的磁通量为Φ=BSsin θ,(θ角为磁场方向与平面之间的角度)。

2.磁通量的变化:(1)穿过同一个平面的磁通量在某两个时刻的差值(注意磁通量的正负),可以利用磁感线的条数变化进行判断。

(2)磁通量是双向标量,没有方向,但穿过某回路的磁感线如果存在穿出和穿入的情况,即有方向相反的磁感线同时穿过这个回路,则磁通量可以互相抵消.因此,磁通量是总的效果,磁通量的变化也是这种总的效果的变化。

(3)磁通量与面积有关,但不一定是面积越大,磁通量越大。

3.产生感应电流的条件:(1)一定是在闭合电路中;(2)磁通量一定发生变化。

4.回路磁通量变化条件:(1)空间的磁场分布不变,而闭合电路的面积发生变化。

(2)空间的磁场分布不变,闭合电路所围面积也不变,闭合电路所在平面与磁场方向的夹角发生变化。

高中物理选修3-2全册知识点总结

高中物理选修3-2全册知识点总结

高中物理选修3-2全册知识点总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-2全册知识点总结第四章电磁感应4.1划时代的发现一、奥斯特的“电生磁”1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应它揭示了电现象与磁现象之间存在着某种联系。

二、法拉第的“磁生电”(1)、“磁生电”的发现英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力,在1831年8月29日发现由磁场得到电流的现象,叫做电磁感应。

(2)、产生电流的原因在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。

法拉第把产生这种电流的原因概括为五类:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定的电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。

4.2探究电磁感应的产生条件一、相关实验及分析论证实验名称闭合电路的部分导体切割磁感线向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出模拟法拉第的实验实验装置运动方式部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化)磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变)线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变)只要穿过闭合电路的磁通量变化,闭合电路中就有感应电流产生。

4.3楞次定律一. 相关实验相关实验规律总结:(1)、原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用 (2)、原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用即:(增反减同)二、楞次定律——感应电流的方向(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。

(2)、理解:①、阻碍既不是阻止也不等于反向(增反减同)“阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化..②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场强调: a 、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。

b 、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。

③、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程例:若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能(3)、应用楞次定律步骤:①、确定原磁场的方向;②、搞清穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少; ③、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向; ④、利用感应电流的磁场方向判定感应电流的方向。

完整版)高中物理选修3-2知识点总结

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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。

高中物理 选修3-2 变压器 知识点及方法总结 题型分类总结 变压器电路分析

高中物理 选修3-2  变压器  知识点及方法总结 题型分类总结   变压器电路分析

高中物理选修3-2变压器1、理想变压器(1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。

②副线圈:与负极连接的线圈,也叫次级线圈。

③闭合铁芯(2)原理:电流磁效应、电磁感应(3)基本公式①功率关系:P入=P出无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系:U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。

有多个副线圈时,U1n1=U2n2=U3n3③电流关系:只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时,副线圈对应的U2、I2也是有效值,当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时,副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样(4)几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图是自耦变压器的示意图。

这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压。

调压变压器:就是一种自耦便要,它的构造如图所示。

线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。

AB之间加上输入电压U1。

移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。

②互感器{电压互感器:用来把高电压变成低电压电流互感器:用来把大电流变成低电流交流电压表和电流表都有一定的量度范围,不能直接测量高电压和大电流。

用变压器把高电压变成低电压,或者把大电流变成小电流,这个问题就可以解决了。

这种变压器叫做互感器。

a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压,它的原线圈并联在高电压电路中,副线圈接入交流电压表。

根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比(U1U2),可以算出高压电路中的电压。

word完整版高中物理选修32知识点详细汇总,推荐文档

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电磁感觉现象愣次定律一、电磁感觉1.电磁感觉现象只需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觉。

产生的电流叫做感觉电流.2.产生感觉电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化3.磁通量变化的常有状况( Φ改变的方式) :S①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致使Φ变化; 其本质也是 B 不变而增大或减小② 线圈在磁场中转动致使Φ变化。

线圈面积与磁感觉强度两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磁感觉强度随时间( 或地点 ) 变化 , 磁感觉强度是时间的函数;或闭合回路变化致使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觉电动势, 若线圈或线框是闭合的. 则在线圈或线框中产生感觉电流,所以产生感觉电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感觉电动势的条件 :不论回路能否闭合 , 只需穿过线圈的磁通量发生变化 , 线圈中就有感觉电动势产生 , 产生感觉电动势的那部分导体相当于电源 .电磁感觉现象的本质是产生感觉电动势 , 假如回路闭合 , 则有感觉电流 , 假如回路不闭合,则只好出现感觉电动势,而不会形成连续的电流.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、感觉电流方向的判断1.右手定章 : 张开右手,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,大拇指指导游线运动的方向,四指所指的方向即为感觉电流方向( 电源 ).用右手定章时应注意:① 主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感觉电动势与感觉电流的方向判断,②右手定章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、感觉电流方向三者相互垂直.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,四指指向感觉电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势.⑤“因电而动”用左手定章.“因动而电”用右手定章.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 ) .因此也是电势高升的方向;即:四指指向正极。

高中物理选修3-2知识点详细汇总

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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)高中物理选修3-2知识点清单(非常详细)

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(完整版)高中物理必修3-2知识点清单(非常详细)第一章 电磁感应第二章 楞次定律和自感现象一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B 的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S 和B 的乘积. 2.公式:Φ=B ·S .3.单位:1 Wb =1_T ·m 2.4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负. 二、电磁感应 1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象. 2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化. 3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.三、感应电流方向的判断 1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (2)适用情况:所有的电磁感应现象. 2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.3.楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”; (2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”; (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”四、法拉第电磁感应定律 1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I =ER +r.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合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:E =n ΔΦΔt,n 为线圈匝数.3.导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直,则E =Blv .(2)若B ⊥l ,l ⊥v ,v 与B 夹角为θ,则E =Blv sin_θ. 五、自感与涡流 1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E =L ΔIΔt.(3)自感系数L 的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关. 2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流. (1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.考点一 公式E =n ΔΦ/Δt 的应用 1.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B 引起时,则E =n S ΔB Δt ;当ΔΦ仅由S 引起时,则E =n B ΔSΔt.2.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t 图象上某点切线的斜率.3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E =n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E =nS ΔBΔt求感应电动势时,S 为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关,与时间长短无关.推导如下:q =I Δt =n ΔΦΔtR Δt =n ΔΦR.考点二 公式E =Blv 的应用 1.使用条件本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B 、l 、v 三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算,公式可为E =Blv sin θ,θ为B 与v 方向间的夹角.2.使用范围导体平动切割磁感线时,若v 为平均速度,则E 为平均感应电动势,即E =Bl v .若v 为瞬时速度,则E 为相应的瞬时感应电动势.3.有效性公式中的l 为有效切割长度,即导体与v 垂直的方向上的投影长度.例如,求下图中MN 两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l=cd sin β.乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R.4.相对性E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.考点三自感现象的分析1.自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.2.自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化.(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向.3.自感现象中的能量转化通电自感中,电能转化为磁场能;断电自感中,磁场能转化为电能.4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变大,断电过程,线圈中电流逐渐变小,方向不变.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.六、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻.2.电源电动势和路端电压 (1)电动势:E =Blv 或E =n ΔΦΔt . (2)路端电压:U =IR =ER +r·R .二、电磁感应中的图象问题 1.图象类型(1)随时间t 变化的图象如B -t 图象、Φ-t 图象、E -t 图象和i -t 图象. (2)随位移x 变化的图象如E -x 图象和i -x 图象. 2.问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量. (3)利用给出的图象判断或画出新的图象.考点一 电磁感应中的电路问题1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:(1)确定等效电源,利用E =n ΔΦΔt或E =Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解. 4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压一般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.(2)沿等效电源中感应电流的方向,电势逐渐升高. 考点二 电磁感应中的图象问题 1.题型特点一般可把图象问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量; (3)根据图象定量计算. 2.解题关键弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3.解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类,即是B -t 图象还是Φ-t 图象,或者是E -t 图象、I -t 图象等; (2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式; (5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等; (6)画出图象或判断图象.4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法.首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类,然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是用物理量的方向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.第三章 交变电流 传感器一、交变电流的产生和变化规律 1.交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流. 2.正弦交流电(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. (2)中性面①定义:与磁场方向垂直的平面.②特点:线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.(3)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦曲线.二、描述交变电流的物理量1.交变电流的周期和频率的关系:T =1f.2.峰值和有效值(1)峰值:交变电流的峰值是它能达到的最大值.(2)有效值:让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交变电流的有效值.(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系IU E 3.平均值:E =n ΔΦΔt=BL v .考点一 交变电流的变化规律1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)图象2.(1)线圈平面与中性面重合时,S ⊥B ,Φ最大,ΔΦΔt=0,e =0,i =0,电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时,S ∥B ,Φ=0,ΔΦΔt最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变.3.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时,电流的瞬时值表达式才是正弦形式,其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.(2)注意峰值公式E m =nBS ω中的S 为有效面积. (3)在解决有关交变电流的图象问题时,应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来,再根据特殊位置求特征解.考点二 交流电有效值的求解 1.正弦式交流电有效值的求解 利用I =I m2,U =U m 2,E =E m2计算.2.非正弦式交流电有效值的求解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算.注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”.计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期.考点三 交变电流的“四值”的比较1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)求出角速度ω,ω=2πT=2πf .(2)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象读出或由公式E m =nBS ω求出相应峰值. (3)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式. ①线圈从中性面位置开始转动,则i -t 图象为正弦函数图象,函数式为i =I m sin ωt . ②线圈从垂直中性面位置开始转动,则i -t 图象为余弦函数图象,函数式为i =I m cos ωt三、变压器原理1.工作原理:电磁感应的互感现象. 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系:P 入=P 出.(2)电压关系:U 1U 2=n 1n 2,若n 1>n 2,为降压变压器;若n 1<n 2,为升压变压器.(3)电流关系:只有一个副线圈时,I 1I 2=n 2n 1; 有多个副线圈时,U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+U n I n .四、远距离输电1.输电线路(如图所示)2.输送电流(1)I =P U. (2)I =U -U ′R.3.电压损失 (1)ΔU =U -U ′. (2)ΔU =IR . 4.功率损失 (1)ΔP =P -P ′.(2)ΔP =I 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R =ΔU 2R .考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1.基本关系(1)P 入=P 出,(有多个副线圈时,P 1=P 2+P 3+……)(2)U 1U 2=n 1n 2,有多个副线圈时,仍然成立.(3)I 1I 2=n 2n 1,电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同. 2.制约关系(1)电压:副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定. (2)功率:原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定. (3)电流:原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定. 3.关于理想变压器的四点说明: (1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率. (3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值. 考点二 理想变压器的动态分析 1.匝数比不变的情况(如图所示)(1)U 1不变,根据U 1U 2=n 1n 2可以得出不论负载电阻R 如何变化,U 2不变.(2)当负载电阻发生变化时,I 2变化,根据I 1I 2=n 2n 1可以判断I 1的变化情况.(3)I 2变化引起P 2变化,根据P 1=P 2,可以判断P 1的变化. 2.负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U 1不变,n 1n 2发生变化,U 2变化. (2)R 不变,U 2变化,I 2发生变化.(3)根据P 2=U 22R和P 1=P 2,可以判断P 2变化时,P 1发生变化,U 1不变时,I 1发生变化.3.变压器动态分析的思路流程考点三 关于远距离输电问题的分析 1.远距离输电的处理思路对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序,或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析.2.远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例):(1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3.(2)电压、电流关系:U 1U 2=n 1n 2=I 2I 1,U 3U 4=n 3n 4=I 4I 3U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线.(3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线.(4)输电线上损耗的电功率:P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线.3.解决远距离输电问题应注意下列几点(1)画出输电电路图.(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等. (3)输电线长度等于距离的2倍.(4)计算线路功率损失一般用P 损=I 2R 线.。

高中物理选修3-2全册知识点总结

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高中物理选修3-2全册知识点总结第四章电磁感应4.1划时代的发现一、奥斯特的“电生磁”1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应它揭示了电现象与磁现象之间存在着某种联系。

二、法拉第的“磁生电”(1)、“磁生电”的发现英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力,在1831年8月29日发现由磁场得到电流的现象,叫做电磁感应。

[(2)、产生电流的原因在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。

法拉第把产生这种电流的原因概括为五类:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定的电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。

4.2探究电磁感应的产生条件一、相关实验及分析论证实验装置运动方式部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化):磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变)线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变)磁通量是否发生变化磁通量发生变化实验结论有感应电流产生只要穿过闭合电路的磁通量变化,闭合电路中就有感应电流产生。

;4.3楞次定律一.相关实验相关实验规律总结:(1)、原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用(2)、原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用!即:(增反减同)二、楞次定律——感应电流的方向(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。

(2)、理解:①、阻碍既不是阻止也不等于反向(增反减同)“阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化..②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场强调: a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。

]b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。

③、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程例:若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能(3)、应用楞次定律步骤:①、确定原磁场的方向;②、搞清穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;③、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向;④、利用感应电流的磁场方向判定感应电流的方向。

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边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动,同理产生感应电动热势 。 端电势高于 端电势。
边, 边不切割,不产生感应电动势, . 两端等电势,则输出端M.N电动势为 。
如果线圈 匝,则 ,M端电势高,N端电势低。
参照俯示图,这位置由于线圈长边是垂直切割磁感线,所以有感应电动势最大值 ,如从图示位置转过一个角度 ,则圆运动线速度 ,在垂直磁场方向的分量应为 ,则此时线圈的产生感应电动势的瞬时值即作最大值 .即作最大值方向的投影, ( 是线圈平面与磁场方向的夹角)。
选修3-2知识点
56.电磁感应现象Ⅰ
只要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应电流,如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,是1831年法拉第发现的。
57.感应电流的产生条件Ⅱ
1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中 ( 是B与S的夹角)看,磁通量的变化 可由面积的变化 引起;可由磁感应强度B的变化 引起;可由B与S的夹角 的变化 引起;也可由B、S、 中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
, 仅由回路电阻和磁通量的变化量决定, 与发生磁通量变化的时间无关。因此, 当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时, 线圈里聚积的感应电量相等, 但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同, 外力做功也不同。
②楞次定律:
1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化 感应电流 感应电流磁场 磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。。这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下:
——面积为S的纸圈,共 匝,在匀强磁场B中,以角速度 匀速转坳,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两端有最大有感应电动势 。
如图所示,设线框长为L,宽为d,以 转到图示位置时, 边垂直磁场方向向纸外运动,切割磁感线,速度为 (圆运动半径为宽边d的一半)产生感应电动势
, 端电势高于 端电势。

公式 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2) 只与穿过电路的磁通量的变化率 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。
公式二: 。要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(lB )。2) 为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。公式 中涉及到磁通量的变化量 的计算, 对 的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化,由 , 此时 , 此式中的 叫磁感应强度的变化率, 若 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化,则 , 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。
严格区别磁通量 , 磁通量的变化量 磁通量的变化率 , 磁通量 , 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量 , 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 表示磁通量变化的快慢,
公式 一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势?
如图1所示, 一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度 匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B, 求AC产生的感应电动势, 显然, AC各部分切割磁感线的速度不相等, , 且AC上各点的线速度大小与半径成正比, 所以AC切割的速度可用其平均切割速 , 故 。
(超经典的,我们有次考试考到过关于这个、)
——当长为L的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场B的平面内,以角速度 匀速转动时,其两端感应电动势为 。
如图所示,AO导线长L,以O端为轴,以 角速度匀速转动一周,所用时间 ,描过面积 ,(认为面积变化由0增到 )则磁通变化 。
在AO间产生的感应电动势 且用右手定则制定A端电势高,O端电势低。
如图所示。设产生的感应电流强度为I,MN间电动势为 ,则MN受向左的安培力 ,要保持MN以 匀速向右运动,所施外力 ,当行进位移为S时,外力功 。 为所用时间。
而在 时间内,电流做功 ,据能量转化关系, ,则 。
∴ ,M点电势高,N点电势低。
此公式使用条件是 方向相互垂直,如不垂直,则向垂直方向作投影。
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,可以产生感应电动势,感应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
58.法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ
①电磁感应规律:感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。
——当长L的导线,以速度 ,在匀强磁场B中,垂直切割磁感线,其两端间感应电动势的大小为 。
(这个不太好理解、不过很好用 口诀:增缩减扩,来拒去留)
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:
(1)阻碍原磁通的变化(原始表述);
(2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”,具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;
当线圈平面垂直磁场方向时,线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,感应电动势为零。
总结:计算感应电动势公式:
( 是线圈平面与磁场方向的夹角)。
注意:公式中字母的含义,公式的适用条件及使用图景。
区分感应电量与感应电流, 回路中发生磁通变化时, 由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流, 在 内迁移的电量(感应电量)为
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