高中物理知识点总结-法拉第电磁感应定律
电磁感应中的法拉第电磁感应定律知识点总结
电磁感应中的法拉第电磁感应定律知识点总结法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律之一,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
它是电磁感应理论的基础,对于理解电磁感应现象以及应用于电磁场中的各种设备具有重要意义。
本文将对法拉第电磁感应定律的相关知识点进行总结。
一、法拉第电磁感应定律的表述法拉第电磁感应定律的表述有两种形式,分别为积分形式和微分形式。
1. 积分形式:当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中会产生感应电动势,其大小等于磁通量的变化率。
数学表达为:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε表示感应电动势,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示时间的变化量。
2. 微分形式:当回路中的导线运动时,感应电动势的大小等于磁感应强度与导线长度的乘积与运动速度的乘积再乘以负号。
数学表达为:ε = -B * l * v其中,ε表示感应电动势,B表示磁感应强度,l表示导线长度,v表示导线的运动速度。
二、导体中的感应电流根据法拉第电磁感应定律,当导体中存在感应电动势时,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。
感应电流的方向满足右手定则,即当手指指向导线的运动方向时,拇指指向的方向即为感应电流的方向。
三、电磁感应的应用法拉第电磁感应定律在现实生活中有着广泛的应用,以下是几个应用示例:1. 发电机:发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当导体在磁场中运动时,感应电动势产生,从而产生电流,实现电能的转换。
2. 变压器:变压器也是基于电磁感应原理工作的。
通过交变电压在一组线圈中产生交变磁场,从而在另一组线圈中感应出电动势,实现电能的输送和转换。
3. 感应加热:利用电磁感应加热的原理,可实现对金属材料的快速加热。
当金属材料处于变化的磁场中时,感应电流在其内部产生摩擦,从而产生热能。
四、感应电动势的影响因素1. 磁感应强度:磁感应强度越大,感应电动势越大。
2. 磁场的变化率:磁场变化越快,感应电动势越大。
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
最接近
A.0.30 V C.0.59 V
√B.0.44 V
D.4.3 V
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律 E=ΔΔΦt ,可得 E1=ΔΔBt S1,E2= ΔΔBt S2,E3=ΔΔBt S3,三个线圈产生的感应电动势方向相同, 故 E=E1+E2+E3=103×(1.02+1.22+1.42)×10-4 V= 0.44 V,故选 B。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律有 I=ER=ΔΔBt ·RS 可得电流之比为 I1∶I2∶I3=2∶2∶ 3 即I1=I2>I3,故选C。
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< 考点二 >
导体切割磁感线产生感应电动势
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E=Blv的理解 在匀强磁场中,B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直,
考点一 电磁感应现象的理解和判断
判断正误
1.Φ=0,ΔΔΦt 不一定等于0。( √ ) 2.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大。( × ) 3.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。( √ ) 4.线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。( × )
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点一 电磁感应现象的理解和判断
拓展 若匀强磁场垂直向里且均匀增大,则图中a、b两点比较,__a__点 电势高。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
总结提升
判断感应电路中电势高低的方法
考点一 电磁感应现象的理解和判断
例2 (2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正
方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的
高中物理精品课件:法拉第电磁感应定律及其应用
H。
10-6
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感应电流,这
种电流看起来像水的漩涡,所以叫涡流。
3.电磁阻尼
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。
4.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
到安培力而运动起来。
感应电流
使导体受
第2节
法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律
(1)内容: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。
感应电动势与匝数有关
(2)公式:E=n
,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的
欧姆
定律,即I= + 。
2.导体切割磁感线的情形
场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确
的有(
) 答案 AD
A.杆OP产生的感应电动势恒定
B.杆OP受到的安培力不变
C.杆MN做匀加速直线运动
D.杆MN中的电流逐渐减小
6.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应
强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以
B.金属框中电流的电功率之比为4∶1
C.金属框中产生的焦耳热之比为4∶1
D.金属框ab边受到的安培力方向相同
答案 B
素养点拨1.应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤
(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况;
(2)利用楞次定律确定感应电流的方向;
(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。
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。
高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理
高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
下面是店铺收集整理的,仅供参考,大家一起来看看吧。
一、基础知识1、电磁感应、感应电动势、感应电流电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。
所产生的电动势叫做感应电动势。
所产生的电流叫做感应电流。
要注意理解: 1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2)产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。
3)产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。
2、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v,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。
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。
t为所用时间。
而在t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。
,电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比法拉第电磁感应定律。
如上图中分析所用电路图,在回路中面积变化,而回路跌磁通变化量,又知。
如果回路是n匝串联,则。
公式一: 。
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(l^B )。
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)。
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系高二物理知识点总结:电磁感应与电磁波的关系电磁感应与电磁波是高中物理中的两个重要概念。
电磁感应是指在磁场的作用下,导体中会产生感应电动势并产生感应电流的现象;而电磁波是指由振动的电场和磁场所组成的波动现象。
本文将对电磁感应与电磁波的关系进行总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相对运动或磁场发生变化时,导体内将会产生感应电动势。
这个定律表明了电磁感应的基本原理。
2. 感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与导体与磁场的相对速度、磁感应强度以及导体本身的长度有关。
感应电动势的方向由楞次定律决定,即感应电流方向总是使磁场与导体的相对运动趋势减弱。
3. 磁场中的感应电流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。
感应电流的方向也由楞次定律决定,总是使磁场与导体的相对运动朝着减弱的方向。
二、电磁波1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的一组偏微分方程。
其中,麦氏方程是描述电场随时间和空间的变化规律,以及电磁感应定律相互结合而得出的。
同时,麦克斯韦方程还表明电磁波是电场和磁场通过时间和空间的相互变化而产生的。
2. 电磁波的性质电磁波是一种横波,即电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向。
电磁波在真空以及各种介质中都能传播,并且传播速度等于光速。
根据波长的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
三、电磁感应与电磁波的关系1. 电磁感应产生电磁波根据麦克斯韦方程组和电磁感应的原理,当导体中产生感应电流时,周围就会形成相应的电场和磁场。
这些电场和磁场通过时间和空间的变化而相互影响,产生电磁波。
2. 电磁波感应电磁感应与此同时,电磁波也可以产生电磁感应。
当电磁波与导体相交时,电磁波的电场和磁场对导体产生作用,导致感应电动势的产生。
这个过程常用于无线通信、无线充电等技术中。
高三物理必修三复习知识点归纳
高三物理必修三复习知识点归纳必修三是高中物理课程中的一门重要课程,主要内容涵盖了电磁感应、电磁波和现代物理等内容。
下面是对该学科的复习知识点的归纳总结,以供高三学生复习之用。
一、电磁感应1.法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当线圈中有磁感应强度变化时,会在线圈两端产生感应电动势。
具体来说,当磁通量的变化导数与线圈中的匝数固定时,感应电动势的大小与导线围成的面积成正比。
2.洛仑兹力根据洛仑兹力的定义,当带电粒子在磁场中运动时,会受到外力作用,这个力称为洛仑兹力。
洛仑兹力的大小与粒子电荷、速度以及磁场强度等因素有关。
3.电磁感应定律的应用在实际生活中,电磁感应定律有许多应用,例如发电机、电磁振铃和电磁感应炉等。
二、电磁波1.电磁波的概念电磁波是一种由电场和磁场通过垂直于它们的方向相互作用形成的波动现象。
根据其波长不同,电磁波可以分为不同的种类,例如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
2.电磁波的特性电磁波有许多共同的特性,例如传播速度恒定(等于真空中的光速)、沿直线传播、波长和频率之间存在反比关系以及可以发生反射、折射等现象。
3.电磁波的应用电磁波在生活中有广泛的应用,例如无线通信、卫星通讯、雷达、微波炉、红外线热成像和医学影像等。
4.电磁波的谱系根据电磁波的频率不同,可以将电磁波分为不同的谱系,包括无线电谱、红外线谱、可见光谱、紫外线谱、X射线谱和伽马射线谱等。
三、现代物理1.相对论相对论是爱因斯坦提出的一种物理学理论,在描述高速运动物体时具有更加精确的效果。
相对论基本原理包括光速不变原理和相对性原理。
2.光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的电子发生逸出的现象。
根据光电效应的特点,可以利用光电效应测量光的波长和频率以及光子的能量等。
3.康普顿散射康普顿散射是指X射线与物质中的电子相互作用,导致X射线的波长发生变化的现象。
通过测量康普顿散射的特点,可以推断出X射线中电子的动量和能量等信息。
高中物理电磁学知识点总结
高中物理电磁学知识点总结1. 电磁感应电磁感应是指导体中的电流在变化时产生电磁感应现象。
根据法拉第电磁感应定律,一个导体中的磁场的变化会引起该导体两端产生感应电动势,从而产生电流。
所以,电磁感应是指导体中电流的产生与磁场的变化有关。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律(Faraday’s law of electromagnetic induction)是由迈克尔·法拉第于1831年提出的。
根据该定律,当导体中的磁场发生变化时,会在导体两端产生感应电动势,其大小与磁场变化率成正比。
电磁感应定律的数学表达式如下:ε = - dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间,d表示变化率。
3. 洛伦兹力洛伦兹力(Lorentz force)是指一个带电粒子在磁场中受到的力。
根据洛伦兹力定律,电荷在磁场中受到的力与电荷的速度和磁场的强度方向有关。
洛伦兹力的数学表达式如下:F = q(v × B)其中,F表示力,q表示电荷量,v表示速度,B表示磁场,×表示叉乘运算。
4. 磁感线磁感线是用来描述磁场分布的线条。
在磁场中,磁感线是从磁南极指向磁北极的闭合曲线。
磁感线的密度表示磁场强度的大小,磁感线越密集,磁场强度越大。
5. 磁场的表示方式磁场可以通过磁力线、磁场线和磁感线来表示。
磁力线是切线方向表示磁场强度的线条,指向磁场的方向。
磁场线是用矢量和切线来表示磁场的线条。
磁感线是用密度表示磁场强度的线条。
6. 法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律在现实生活中有广泛的应用,其中一些主要应用包括:6.1 发电机发电机是利用法拉第电磁感应定律原理设计制造的。
在发电机中,通过转动磁场、导体线圈和永磁体之间的相互作用,实现了机械能转化为电能。
6.2 电动机电动机也是利用法拉第电磁感应定律原理制造的。
电动机通过将电能转换为机械能,在工业和家庭中广泛应用于驱动各种设备和机械。
高二物理电磁感应知识点总结
高二物理电磁感应知识点总结电磁感应是物理学中的重要概念,它描述了磁场变化引起电流变化的现象。
在高二物理学习中,我们学习了许多与电磁感应相关的知识点。
本文将总结高二物理电磁感应的关键概念和公式。
1. 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定律。
它表明,当一个导体中的磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,dt代表时间的微小变化量。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是描述电荷在磁场中受力的现象。
当电荷以速度v通过磁场时,就会受到一个垂直于速度和磁场方向的力,这就是洛伦兹力。
洛伦兹力的数学表达式为:F = qvBsinθ其中,F代表洛伦兹力,q代表电荷量,v代表速度,B代表磁感应强度,θ代表速度方向与磁场方向之间的夹角。
3. 感生电动势感生电动势是指由于磁场变化而在导体中产生的电动势。
当导体与磁场相互运动或磁场发生变化时,导体中就会感生电动势。
感生电动势的数学表达式为:ε = -N dΦ/dt其中,ε代表感生电动势,N代表线圈匝数,dΦ/dt代表磁通量的变化率。
4. 电磁感应的应用电磁感应的原理广泛应用于发电机、变压器和感应炉等设备中。
发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
通过旋转磁场和线圈之间的相对运动,产生感应电动势,进而产生交流电。
变压器利用电磁感应的原理改变交流电的电压大小。
通过互感作用,将输送电能的电压升高或降低。
感应炉则利用电磁感应的原理加热金属物体。
高频交流电在感应炉线圈内产生变化的磁场,从而使金属物体发生电流,进而产生热能。
总之,电磁感应是物理学中一个重要的概念,我们通过学习法拉第电磁感应定律、洛伦兹力和感生电动势等知识,能够深入理解电磁感应现象的发生机制和相关应用。
这些基础知识为我们进一步探索电磁学和电力学领域奠定了坚实的基础。
通过实践和观察,我们可以更好地理解电磁感应现象,并将其应用于日常生活和工程实践中。
物理14章知识点总结
物理14章知识点总结一、法拉第电磁感应定律1. 当磁感应线与闭合线圈以恒定的速度相对运动时,在闭合线圈中产生感应电动势。
2. 感应电动势的大小与闭合线圈的匝数、磁感应线的改变速度和磁感应线与闭合线圈垂直面积有关。
3. 感应电动势的方向由法拉第电磁感应定律规定,当闭合线圈与磁感应线相对运动时,在闭合线圈中产生的感应电流的方向是的是使感应电动势产生的磁场方向产生的磁场反向作用力。
二、涡流和涡流磁场1. 当导体在磁场中运动时,导体内部会产生感应电流,这种由磁场和感应电流产生的相互作用力称为涡流磁场。
2. 涡流磁场的方向和大小取决于导体的形状、材料、运动状态及磁场的分布,可以根据安培环路定理计算出涡流磁场的分布。
三、恒定磁场中的电动势1. 当导体物体在磁场中匀速运动时,匀速运动的导体的导体内部会有感应电流,感应电流的力作用和感应电动势是由电磁感应定律和洛伦兹力将固定导体定向整理以可确定感应电动势和感应电流的方向。
四、感生电动势的应用1. 感生电动势的应用有电磁感应变压器、感生电动机、感生发电机等。
2. 电磁感应变压器是利用交变电磁场产生的感应电动势而使电能的有效值汽车状均充变压器的。
主要工作原理是变压器以边上的励磁入力能够在副线圈的产生感应电流的时候发生感应电动势产生磁场之量不变留线。
使主线圈在磁场里匀速即使磁感线相对线圈匀速工及变化。
3. 感生电动机是利用感生电动势的原理来转换机械能和电能。
4. 感生发电机是利用感生电动势的原理来转换机械能和电能。
五、洛伦兹力1. 电磁感应定律规定当导体中的电导体在磁场中匀速运动时,在其上将出现感应电动势,而感应电动势产生的感应电流则会受到安培力和洛伦兹力的共同作用,而洛伦兹力是由安培力产生感应电流时所受的电子运动方向、受力的方向和受力的大尺度箍能水平颜料进而使导体受力方向与所对方向成90°。
六、诺依斯定律的原理和应用1. 诺依斯定律指的是自感现象中主线圈和副线圈之间,当主线圈中通电通电磁感应定律产生的副电动势叫衔称触队电动势。
2025年高考物理-法拉第电磁感应定律的理解及应用(解析版)
法拉第电磁感应定律的理解及应用考点考情命题方向考点法拉第电磁感应定律2024年高考甘肃卷2024年高考广东卷2024年高考北京卷2023年高考湖北卷2023高考江苏卷2022年高考天津卷法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心知识点,年年考查,一般与安培力、动力学、功和能结合考查。
题型一对法拉第电磁感应定律的理解及应用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.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 的变化引起时,则E =nΔB ·S Δt ;当ΔΦ仅由S 的变化引起时,则E =n B ·ΔSΔt;当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时,则E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔSΔt.3.磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ-t 图象上某点切线的斜率.1(2024•泰州模拟)如图所示,正三角形ABC 区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀增加的磁场。
以三角形顶点C 为圆心,粗细均匀的铜导线制成圆形线圈平行于纸面固定放置,则下列说法正确的是()A.线圈中感应电流的方向为顺时针B.线圈有扩张趋势C.线圈所受安培力方向与AB 边垂直D.增加线圈匝数,线圈中感应电流变小【解答】解:AB 、磁场垂直纸面向里,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针。
因感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,所以线圈有收缩趋势,故AB 错误;C 、线圈的有效长度与AB 边平行,根据左手定则可知,线圈所受安培力方向与AB 边垂直,故C 正确;D 、设B =kt (k >0,且为常数),圆形线圈的半径为l ,电阻为R 。
2023年高考物理热点复习:法拉第电磁感应定律 自感现象(附答案解析)
第1页(共22页)2023年高考物理热点复习:法拉第电磁感应定律
自感现象【2023高考课标解读】
1.能应用法拉第电磁感应定律E =n
ΔΦΔt
和导线切割磁感线产生电动势公式E =Blv 计算感应电动势.2.会判断电动势的方向,即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流的概念,能分析通电自感和断电自感.
【2023高考热点解读】
一、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.
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关.
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断.
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
,其中n 为线圈匝数.(3)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路的欧姆定律,即I =E R +r .3.导体切割磁感线时的感应电动势
(1)导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用E =Blv 求出,式中l 为导体切割磁感线的有效长度;
(2)导体棒在磁场中转动时,导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动
产生感应电动势E =Bl v -=12Bl 2ω(平均速度等于中点位置的线速度12
lω).二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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 ΔI Δt
.(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.涡流现象。
电磁感应与法拉第定律知识点总结
电磁感应与法拉第定律知识点总结电磁感应是电磁学中的一个重要部分,研究电场和磁场之间的相互作用以及由此产生的电流和电动势。
在电磁感应的研究中,法拉第定律是其中的核心原理之一。
本文将对电磁感应和法拉第定律的相关知识点进行总结和概述。
一、电磁感应的基本概念电磁感应是指导体中的电流或电流变化所引起的磁场在电路中产生的电动势。
电磁感应的基本规律可以由法拉第定律描述,它是电磁感应的基本方程式。
二、法拉第定律的内容及应用1. 法拉第定律的内容法拉第定律表明,磁场变化时,闭合回路内产生的感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
即感应电动势E与磁场变化速率的乘积ΔΦ/Δt的等于负号。
2. 法拉第定律的公式法拉第定律的公式可以表示为E = -dΦ/dt。
其中,E表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
3. 预测感应电动势的方向根据法拉第定律,可以预测产生的感应电动势的方向。
当磁场增强时,产生的感应电动势的方向与电流方向相同;当磁场减弱时,产生的感应电动势的方向与电流方向相反。
4. 应用于电磁感应现象法拉第定律被广泛应用于各种电磁感应现象,例如电感应加热、发电机、电感等。
应用法拉第定律可以解释这些现象的产生原理,并进行相关设计与优化。
三、电磁感应的相关知识点1. 磁感应强度磁感应强度B是表示磁场强度的物理量,单位是特斯拉(T)。
它表示单位面积上通过的磁通量。
2. 磁通量磁通量Φ是表示磁场穿过一定面积的物理量,单位是韦伯(Wb)。
它表示磁场线通过给定面积的数量。
3. 磁通量密度磁通量密度B是表示单位面积上的磁通量,单位是特斯拉(T)。
它表示磁场通过单位面积的多少。
4. 电感电感是指线圈中由电流产生的磁场所储存的能量,单位是亨利(H)。
电感的大小与线圈的匝数、线圈的形状和芯材等因素相关。
5. 互感互感是指两个或多个线圈之间通过磁场产生的相互感应现象。
互感的大小与线圈的匝数、线圈的相对位置和芯材等因素相关。
6. 感应电流当导体中的磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
高中物理之法拉第电磁感应定律知识点
高中物理之法拉第电磁感应定律知识点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;产生的电动势叫做感应电动势。
2产生感应电流的条件只要闭合回路中磁通量发生变化即△Φ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.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。
③B随t(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法拉第电磁感应定律1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:=?(普适公式)ε∝(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ΔB/Δt (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。
②E=BLv (垂直平动切割)L是导线的有效切割长度(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= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω(线圈与B⊥的轴匀速转动切割)n是线圈匝数注意(1)只适于导体切割磁感线的情况,求即时感应电动势(若v是平均速度则ε为平均值);(2)B,L,v三者相互垂直;(3)对公式ε=BLvsinθ中的θ应理解如下:①当B⊥L,v⊥L时,θ为B和v间夹角,如图(a);②当v⊥L,B⊥v时,θ为L和B间夹角;③当B⊥L,v⊥B时,θ为v和L间夹角。
高中物理_难点重点_电磁感应_2_法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律一、感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势, 产生感应电动势的那部分导体相当于电源,其电阻相当于电源内电阻.电动势是标量,为了区别反电动势,可以约定电动势的方向就是电源内部电流的方向.二、感应电动势的大小1.法拉第电磁感应定律(1)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.(2)公式:nt ∆ΦE =∆ (3)公式说明①上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.②感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比.要注意t ∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③当∆Φ由磁场变化引起时,t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t ∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算. ④由tn E ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. 磁通量Φ 磁通量变化ΔΦ磁通量变化率ΔФ/Δt 物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数穿过某个面的磁通量随时间的变化量 穿过某个面的磁通量随时间变化的快慢 大小计算 Φ=B.S,S 为与B 垂直的面积,不垂直时,取S 在与B 垂直方向上的投影ΔΦ=Φ1-Φ2 ΔΦ=B ·ΔS ΔΦ=S ·ΔB t S B t ∆∆=∆∆Φ. t S t ∆∆B =∆∆Φ 注意 当穿过某个面有方向相反的磁场时,则不能直接用Φ=B ·S .应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量 开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2B ·S 而不是零 既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少.在Φ-t 图像中,用图线切线的斜率表示附注 线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,ΔФ/Δt 最大,线圈平面与磁感线垂直时,Φ最大,ΔФ/Δt 为零2.导体切割磁感线产生的感应电动势(1)公式:E=BL v sin θ(2)对公式的理解①公式只适用于一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势的计算,其中L 是导体切割磁感线的有效长度,θ是矢量B 和v 方向间的夹角,且L 与磁感线保持垂直(实际应用中一般只涉及此种情况).②若θ=900,即B ⊥v 时,公式可简化为E=BL v ,此时,感应电动势最大;若θ=00,即B ∥V 时,导体在磁场中运动不切割磁感线,E=0.③若导体是曲折的,则L 应是导体的有效切割长度,即是导体两端点在B 、v 所决定平面的垂线上的投影长度.④公式E=BL v 中,若v 为一段时间内的平均速度,则E 亦为这段时间内感应电动势的平均值;若v 为瞬时速度,则E 亦为该时刻感应电动势的瞬时值.⑤直导线绕其一端在垂直匀强磁场的平面内转动,产生的感应电动势运用公式E=BL v 计算时,式中v 是导线上各点切割速度的平均值,20L v ω+= ,所以122L ωE = 3.反电动势:反电动势对电路中的电流起削弱作用.三、公式n t ∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较 1.E= n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.2.E=BL v sin θ既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势,也能求瞬时电动势.v 为平均速度,E 为平均电动势;v 为瞬时速度,E 为瞬时电动势.其中L 为有效长度.(1)E=BL v 的适用条件:导体棒平动垂直切割磁感线,当速度v 与磁感线不垂直时,要求出垂直于磁感线的速度分量. (2)122L ωE =B 的适用条件:导体棒绕一个端点垂直于磁感线匀速转动切割磁感线.(3)E=nBSωsinωt 的适用条件:线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴从中性面开始转动,与轴的位置无关.若从与中性面垂直的位置开始计时,则公式变为E=nBS ωcos ωt3.公式n t ∆ΦE =∆和E=BL v sinθ是统一的,前者当Δt →0时,E 为瞬时值,后者v 若代入平均速度v ,则求出的是平均值.一般说来,前者求平均感应电动势更方便,后者求瞬时电动势更方便.四、直导线感应电动势直导体绕其一点在垂直匀强磁场的平面内以角速度ω转动,切割磁感线,产生的感应电动势的大小为:(1)以中点为轴时 Ε=0(2)以端点为轴时 122L ωE =B (平均速度取中点位置线速度v =ωL/2)(3)以任意点为轴时122()122L L ωE =B -(与两段的代数和不同)1. 关于电路中感应电动势的大小,下列说法正确的是( )A.穿过电路的磁通量越大,感应电动势就越大B.电路中磁通量的改变量越大,感应电动势就越大C.电路中磁通量改变越快,感应电动势就越大D.若电路中某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零2. 如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P,Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则( )A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变D.杆通过O处时,电路中电流最大3. 如图所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一个周期内的加速度的判断正确的是( )A.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小4. 穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量,始终是每1s均匀地减少2Wb,则A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB.线圈中的感应电动势一定是2VC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2A5. 将一条形磁铁缓慢或者快速插入到闭合线圈中的同一位置处,不发生变化的物理量是( )A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量6. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图9-2-7所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则( )A.Ε=πfL2B,且a点电势低于b点电势B.Ε=2πfL2B,且a点电势低于b点电势C.Ε=πfL2B,且a点电势高于b点电势D.Ε=2πfL2B,且a点电势高于b点电势7. 如图所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置.保持导轨接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与Ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与Oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则( )A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 C.Q1≠Q2=Q3≠Q48. 一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中, 磁场的方向与线圈平面成300角, 若磁感应强度在0.05s内由0.1T 增加到0.5T,则0.05s始末通过线圈的磁通量分别为W b和Wb;在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量为Wb;磁通量的平均变化率为 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小为 V.9. 如图所示,A、B两个闭合线圈用同样导线制成,匝数均为10匝,半径r A=2r B,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为E A:E B= ,两线圈中产生的感应电流之比为I A:I B= .1. 如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R,其余电阻不计.试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量.2. 如图所示,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直,经过t时间转过1200角,求:(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值;(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值.3.如图所示,矩形线圈abcd由n=50匝组成,ab边长L1=0.4m,bc边长L2 =0.2m,整个线圈的电阻R=2Ω,在B=0.1T的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求:(1)线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势;(2)线圈转过900时的瞬时电动势.4. 如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。
法拉第电磁感应定律知识点
法拉第电磁感应定律知识点导言:法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一,由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律规定了导体中的电流与磁场之间相互作用的关系,为电磁感应现象的解释提供了基础。
本文将介绍法拉第电磁感应定律的相关知识点,包括定律的内容、表达形式、适用条件以及应用领域等方面。
一、法拉第电磁感应定律的内容法拉第电磁感应定律指出,当导体中存在磁场时,通过导体的磁通量的变化将产生感应电动势,从而导致电流的产生。
该定律可用一下公式来表示:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间,d/dt表示对时间的导数。
根据这个公式,当磁通量的变化率较大时,感应电动势的大小也会增大,进而导致更大的电流。
二、法拉第电磁感应定律的表达形式法拉第电磁感应定律可以有不同的表达形式,根据具体情况选择不同的表示方式。
最常见的表达形式为涡旋电场定律和楞次定律。
1. 涡旋电场定律涡旋电场定律是法拉第电磁感应定律的一种表达形式,它描述了磁场变化时涡旋电场的产生。
根据这个定律,涡旋电场的旋度等于磁场的变化率。
涡旋电场的方向垂直于磁场的变化率和磁场的方向,其大小与磁场变化率成正比。
2. 楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的另一种表达形式,它描述了感应电流的产生与闭合回路的磁通量变化的关系。
楞次定律表示,闭合电路中的感应电动势等于该电路所围面积的磁通量的变化率。
根据楞次定律,在闭合电路中产生的感应电流的方向会阻碍磁通量的变化。
三、法拉第电磁感应定律的适用条件法拉第电磁感应定律的适用条件主要包括磁场的变化和导体的运动。
1. 磁场的变化法拉第电磁感应定律适用于磁场的变化情况。
当磁场的强度、方向或面积发生变化时,就会产生磁通量的变化,从而导致感应电动势和感应电流的产生。
2. 导体的运动在导体运动的过程中,如果导体相对于磁场的速度改变,也会导致磁通量的变化,从而产生感应电动势。
这是因为导体的运动会改变导体中自由电荷的分布情况,进而影响电流的产生。
高中物理必备知识点法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律『夯实基础知识』1、法拉第电磁感应定律:量的变化率成正比。
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通在电磁感应现象中,??,其中n公式:为线圈的匝数。
nE=t?法拉第电磁感应定律的理解??nE=发生变(1当线圈面积)S不变,垂直于线圈平面的磁场B的两种基本形式:①t?SS?BB?不变,垂直于磁场发生变化时,的线圈面积S。
;②化时,当磁场B nEE=n=t?t???的大小φφ,(2)感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率与的大小及△t?没有必然联系。
?B??均匀变化,B为恒定(如:面积S不变,磁场S,或磁场B(3不变,面积)若k?tt????S?)也为变化量,,则感应电动势恒定。
若为变化量,则感应电动势E均匀变化,?k?t?t?????的极限值才等于瞬时感△t时间内平均感应电动势,当△t→0时,计算的是nEE=n=t??t应电动势。
???、磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率2??t?B为磁场1)磁通量是指穿过某面积的磁感线的条数,计算式为,其中θ(???sinBS=S与线圈平面的夹角。
?,差量之磁磁通量与初状态的通量(2)磁通的变化圈指线中末状态的???12,计算磁通量以及磁通量变化时,要注意磁通量的正负。
???-=?12??是描述磁通量变化快慢的物理量。
表示回路中(3)磁通量的变化率。
磁通量的变化率t????图象上某点切线的斜率。
平均感应电动势的大小,是与以及没有必然联系。
???t?t?、对公式E =Blv的研究3 1)公式的推导(的匀强磁场中,当棒以,强度垂直于磁场方向放在磁感强度为B取长度为1的导体棒ab、af=evB的作用,这将使的棒中自由电子就将受到洛仑兹力速度v做垂直切割磁感线运动时,b作用外又将受到电场力f两端分别积累起正、负电荷而在棒中形成电场,于是自由电子除受b b、小,棒两端积累的电荷继续增加,直至电场b两端积累的电荷少,电场弱,=eEf,开始af cc棒形成一个感应电abf力与洛仑兹力平衡:f=f。
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高中物理知识点总结-法拉第电磁感应定律.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变化率成正比.表达式 E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.(2)公式的变形①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt .②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt .5.自感现象(1)自感现象:由于导体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:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化.6.日光灯工作原理(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用,起动的关键就在于断开的瞬间.(2)镇流器的作用:日光灯点燃时,利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流作用.。