高中物理磁感应强度的知识点归纳
高中物理知识点总结:磁场 电磁感应
磁场1.磁场:磁场是存在于磁体、电流周围的一种物质(1)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流有力的作用.(2)磁场方向的三种判断方法:a.小磁针N极受力的方向。
b.小磁针静止时N极的指向。
c.磁感线的切线方向.2.磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,磁感线上某一点的切线方向也表示该点的磁场方向。
曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线.(2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交,不相切。
(3)几种典型磁场的磁感线的分布: 右手螺旋定则判定通电直导线、环形电流、通电螺线管周围的磁场分布①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度(1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L 的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL.单位T,1T=1N/(A·m).(2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。
(3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。
(4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。
4.磁场力:F=BILsinθ(θ为B与I的夹角),只要求B∥I,B⊥I两种情况;注意:只有电流和磁场之间有一定夹角时,磁场力才不为0。
高中物理磁场公式总结
高中物理磁场公式总结磁场是物理学中一个非常重要的概念,它在我们日常生活中有着广泛的应用,同时也是高中物理课程中的一个重要内容。
在学习磁场的过程中,我们需要掌握一些基本的公式,这些公式可以帮助我们更好地理解磁场的特性和规律。
本文将对高中物理磁场的相关公式进行总结,希望能够对大家的学习有所帮助。
1. 磁感应强度公式。
磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,通常用字母B表示,其单位是特斯拉(T)。
在真空中,磁感应强度与磁场强度H之间的关系可以用以下公式表示:B = μ0 μr H。
其中,μ0是真空中的磁导率,μr是相对磁导率,H是磁场强度。
2. 磁场强度公式。
磁场强度H是描述磁场作用的强弱的物理量,通常用字母H表示,其单位是安培/米(A/m)。
在磁场中,磁场强度与磁场中的磁感应强度B之间的关系可以用以下公式表示:H = B / (μ0 μr)。
其中,B是磁感应强度,μ0是真空中的磁导率,μr是相对磁导率。
3. 洛伦兹力公式。
磁场中的电荷受到的洛伦兹力可以用以下公式表示:F = qvBsinθ。
其中,F是洛伦兹力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁感应强度,θ是磁场和速度的夹角。
4. 安培环路定理。
安培环路定理是描述磁场中磁场线闭合的规律,它可以用以下公式表示:∮B·dl = μ0 I。
其中,∮B·dl表示磁感应强度B沿闭合曲线的环路积分,μ0是真空中的磁导率,I是通过闭合曲线的电流。
5. 洛伦兹力公式。
磁场中的电流元受到的洛伦兹力可以用以下公式表示:dF = IdlBsinθ。
其中,dF是电流元受到的洛伦兹力,I是电流,dl是电流元的长度,B是磁感应强度,θ是磁场和电流元的夹角。
以上就是高中物理磁场公式的总结,通过掌握这些公式,我们可以更好地理解磁场的特性和规律,为解决相关问题提供了重要的工具。
希望本文的内容能够对大家有所帮助,也希望大家能够在学习物理的过程中保持好奇心,勇于探索。
学海无涯,愿大家在物理学的道路上不断前行,不断进步!。
物理磁感应强度知识点
物理磁感应强度知识点
一、磁感应强度的定义
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用字母 B 表示。
定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。
公式:(B = frac{F}{IL})
二、磁感应强度的单位
国际单位:特斯拉(T)
三、磁感应强度的方向
磁感应强度的方向就是磁场的方向,小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。
四、磁感应强度的特点
1. 磁感应强度是矢量,既有大小又有方向。
2. 磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与放入的通电导线所受的安培力大小、导线的长度、电流的大小等均无关。
五、匀强磁场
如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场。
六、磁感应强度的叠加
空间中如果存在多个磁场,某点的磁感应强度等于各个磁场在该点产生的磁感应强度的矢量和。
高中物理磁场公式总结
高中物理磁场公式总结在高中物理学习中,磁场是一个非常重要的概念。
磁场可以用于解释电磁感应、电动势、电路中的电感等现象。
为了更好地理解和应用磁场的相关知识,掌握常用的磁场公式是必不可少的。
本文将对高中物理中常见的磁场公式进行总结和归纳。
1. 奥姆定律奥姆定律是磁场中产生的磁场强度与电流强度的关系。
根据奥姆定律,磁场强度H与通过导线的电流I成正比。
其数学表达为:H = I / L其中,H表示磁场强度的大小,I表示电流强度,L表示导线的有效长度。
2. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场的物理量,通常用字母B表示。
根据磁感应强度的定义,磁感应强度B与磁场的力线方向相同,且与单位面积垂直。
磁感应强度的计算公式为:B = μ0 * H其中,B表示磁感应强度,μ0表示真空中的磁导率,H表示磁场强度。
3. 磁感应强度与磁场力的关系根据洛伦兹力定律,磁感应强度与磁场力有着直接的关系。
磁场力F与磁感应强度B、电流I以及导线长度L之间的关系可以用以下公式表示:F = B * I * L * sinθ其中,F表示磁场力的大小,B表示磁感应强度,I表示电流强度,L表示导线长度,θ表示磁场力与磁感应强度之间的夹角。
4. 磁场对电荷的作用力磁场还可以对运动中的电荷产生作用力。
根据洛伦兹力定律,电荷q在磁场中受到的力F与电荷的电量q、电荷的速度v以及磁感应强度B之间的关系可以用以下公式表示:F = q * v * B * sinθ其中,F表示力的大小,q表示电荷的电量,v表示电荷的速度,B表示磁感应强度,θ表示力与磁感应强度之间的夹角。
5. 安培力当两根平行导线中通过电流时,它们之间还会产生相互作用的力,即安培力。
根据安培力定律,两根平行导线之间的安培力与电流、导线间距、导线长度以及真空中的磁导率之间满足以下公式:F = μ0 * I1 * I2 * L / (2π * d)其中,F表示安培力的大小,μ0表示真空中的磁导率,I1和I2分别表示两根导线中的电流强度,L表示导线长度,d表示导线间的距离。
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结
磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力作用,这种力称为磁场力或磁力。
磁感线:
磁感线是为了描述磁场而假想的曲线,其切线方向表示该点的磁场方向。
磁感线从N极出发,回到S极,在磁体外部。
磁感线密集的区域表示磁场强,稀疏的区域表示磁场弱。
磁场强度(B):描述磁场强弱和方向的物理量。
单位:特斯拉(T)方向:与磁感线切线方向相同。
安培定则(右手螺旋定则):用于判断通电直导线或通电螺线管的磁场方向。
磁场对通电导线的作用:
当导线与磁场平行时,不受磁场力。
当导线与磁场垂直时,受到的磁场力最大。
磁场力的方向由左手定则确定。
洛伦兹力:描述磁场对运动电荷的作用力。
其方向与磁场和电荷运动方向都垂直。
带电粒子在匀强磁场中的运动:
当速度与磁场平行时,粒子不受洛伦兹力,粒子做匀速直线运动。
当速度与磁场垂直时,粒子受到与速度垂直的洛伦兹力,粒子做匀速圆周运动。
磁场的分类:
匀强磁场:各处磁感应强度大小相等、方向相同的磁场。
非匀强磁场:磁场中各处的磁感应强度大小或方向不完全相同。
磁通量(Φ):
穿过某一面积的磁感线的条数。
单位:韦伯(Wb)公式:Φ = BS (B与S垂直)若B与S不垂直,磁通量需要乘以B与S之间的夹角的
正弦值。
电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
这一现象称为电磁感应。
这只是高中物理磁场部分的核心知识点总结,具体还包括许多细节和计算方法。
建议参考教材和相关教学资料以获取更详细和全面的知识。
第13章 第2节 磁感应强度 磁通量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
第2节 磁感应强度 磁通量课程内容要求核心素养提炼1.知道磁感应强度的定义、物理意义及单位. 2.知道磁通量,通过计算磁通量的大小进一步了解定量描述磁场的方法.1.物理观念:磁感应强度、匀强磁场、磁通量. 2.科学思维:(1)理解磁感应强度的概念. (2)应用公式计算磁通量.一、磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 跟电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫作通电导线所在处的磁感应强度.2.定义式:B =FIl.3.单位:特斯拉,简称特,符号为T ,1_T =1 N A·m. 二、匀强磁场1.定义:磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场. 2.磁感线:间隔相等的平行直线.3.实例:距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场,相隔适当距离的两平行放置的通电线圈中间区域的磁场都是匀强磁场.[判断](1)通电导线在磁场中受到的磁场力为0,则说明该处的磁感应强度为0.(×) (2)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比.(×)(3)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F 与电流I 和导线长度l 的乘积的比值.(×)三、磁通量1.定义:匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向垂直的平面面积S 的乘积,即Φ=BS . 2.单位:韦伯,简称韦,符号是Wb . 1 Wb =1 T·m 2.3.引申:B =ΦS ,因此磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.[思考]若通过某面积的磁通量等于0,则该处一定无磁场,你认为对吗?提示 不对.磁通量除与磁感应强度、面积有关外,还与环面和磁场夹角有关,当环面与磁场平行时,磁通量为0,但磁场仍存在.探究点一 磁感应强度的理解和叠加观察如图所示的“探究影响通电导线受力的因素”的实验,思考以下几个问题:(1)实验装置中,通电导线应如何放入磁场中?为什么?(2)通过实验总结通电直导线受力大小与导线长度、电流大小的关系.提示 (1)通电导线应垂直放入磁场中.只有通电导线与磁场方向垂直时,它所受磁场力才最大,此时磁场力F 与电流和导线长度的乘积Il 的关系最简单.(2)当通电直导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度l 成正比,又与导线中的电流I 成正比,即与I 和l 的乘积Il 成正比.即FIl是一个恒量.1.对磁感应强度的认识(1)磁感应强度的大小:磁感应强度的大小反映该处磁场的强弱,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置.(2)磁感应强度是用比值法定义的即B =FIl ,但B 的大小由磁场本身决定,与F 、Il 的大小没有关系.(3)磁感应强度的方向:磁感应强度的方向就是该处磁场的方向,规定为小磁针静止时N 极的指向,也可以表示为磁感线在该点的切线方向.2.磁场的叠加:由于磁感应强度是矢量,若某区域有多个磁场叠加,该区域中某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和,可根据平行四边形法则求解.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电直导线,它的电流是2.5 A ,导线长1 cm ,它受到的磁场力为5.0×10-2 N .(1)求这个位置的磁感应强度大小;(2)若把通电导线中的电流增大到5 A ,则求这个位置的磁感应强度大小.解析 解题关键是只有当通电直导线垂直于磁场方向放置时,才能用B =FIl 计算B 的大小.(1)由磁感应强度的定义式得 B =FIl = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T .(2)磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的,与导线的长度l 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度大小还是2 T .答案 (1)2 T (2)2 T(多选)如图所示,三根平行的足够长的通电直导线A 、B 、C (电流方向如图)分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上,其中AB 边水平,AC 边竖直.O 点是斜边BC 的中点,每根导线在O 点所产生的磁感应强度大小均为B 0,则下列说法正确的有( )A .导线B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为2B 0 B .导线A 、B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为B 0 C .导线B 、C 在A 点产生的合磁感应强度方向由A 指向OD .导线A 、B 在O 点产生的合磁感应强度方向水平向右ACD [导线B 、C 在O 点产生的磁场方向相同,磁感应强度叠加后大小为2B 0,选项A 正确;三根平行的通电直导线在O 点产生的磁感应强度大小相等,B 合=(B 0)2+(2B 0)2=5B 0,选项B 错误;导线B 、C 在A 点产生的总的磁感应强度的方向是两个磁场叠加后的方向,方向由A 指向O ,选项C 正确;根据安培定则和矢量的叠加原理,导线A 、B 在O 点产生的总的磁感应强度的方向水平向右,选项D 正确.][训练1] 关于磁感应强度,下列说法正确的是( ) A .由B =FIl可知,B 与电流强度I 成反比B .由B =FIl可知,B 与电流受到的安培力F 成正比C .垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向D .磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、长度、导线放置方向等均无关D [磁感应强度B =FIl 是采用比值法定义的,B 与F 、I 无关,由磁场本身属性决定,故选项A 、B 错误,选项D 正确;垂直于磁场方向放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直,故选项C 错误.][训练2] (2020·浙江卷)特高压直流输电是国家重点能源工程.如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I 1和I 2,I 1>I 2.a 、b 、c 三点连线与两根导线等高并垂直,b 点位于两根导线间的中点,a 、c 两点与b 点距离相等,d 点位于b 点正下方.不考虑地磁场的影响,则( )A .b 点处的磁感应强度大小为0B .d 点处的磁感应强度大小为0C .a 点处的磁感应强度方向竖直向下D .c 点处的磁感应强度方向竖直向下C [电流周围的磁场截面图如图所示,因I 1>I 2,则离导线相同距离处B 1>B 2.由磁感应强度的叠加可以看出,a 处的磁感应强度方向竖直向下,大小为两电流在a 处磁感应强度的同向叠加;b 处的磁感应强度大小为B b 1-B b 2,方向竖直向上;c 处磁感应强度方向为竖直向上,大小为两电流在该处磁感应强度同向叠加;d 处磁感应强度不为0.故答案为C .]探究点二 磁通量的理解和计算如图所示,当磁场方向与平面成θ角时,磁通量的表达式是怎样的?当磁场方向与平面平行时,磁通量是多少?提示Φ=BS sin θ01.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.(2)在匀强磁场中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.2.磁通量的正负(1)磁通量是标量,但有正负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时即为负值.(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ总=Φ1-Φ2.3.磁通量的变化量(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS.(2)当B变化,有效面积S不变时,ΔΦ=ΔB·S.(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.(4)匀强磁场中与磁场垂直的线圈磁通量为BS.当线圈转过180°时,磁通量的变化量ΔΦ=2BS.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm,现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出),圆心均在O点处,A线圈的半径为1 cm,共10匝;B线圈的半径为2 cm,只有1匝;C线圈的半径为0.5 cm,只有1匝.(1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中,A和B线圈中的磁通量改变了多少?(2)在磁场方向转过30°角的过程中,C线圈中的磁通量改变了多少?解析(1)对A线圈,有Φ1=B1πr2A,Φ2=B2πr2A故A线圈的磁通量的改变量为ΦA=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(1×10-2)2 Wb=1.256×10-4 WbB线圈的磁通量的改变量为ΦB=(0.8-0.4)×3.14×(2×10-2)2 Wb=5.024×10-4 Wb.(2)对C线圈,Φ1=Bπr2C磁场方向转过30°角,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πr2C cos 30°,则Φ2=Bπr2C cos 30°故磁通量的改变量为ΔΦC=Bπr2C(1-cos 30°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb=8.4×10-6 Wb.答案(1)1.256×10-4 Wb 5.024×10-4 Wb(2)8.4×10-6 Wb[变式]在[例3]中,若将线圈A转过180°角的过程中,A线圈中的磁通量改变了多少?解析若转过180°角时,磁通量的变化为ΔΦ=2BS=2×0.8×3.14×(1×10-2)2 Wb=5.024×10-4 Wb.答案 5.024×10-4 Wb[题后总结]多角度判断磁通量大小1.定量计算通过公式Φ=BS来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:(1)明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小.(2)平面的面积S应为磁感线通过的有效面积.当平面S与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确找出垂直面积.(3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响.2.定性判断磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时,此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和.[训练3]如图所示,一个闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度为B,用下述哪个方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍()A.把线圈的匝数增加一倍B.把线圈的面积增加一倍C.把线圈的半径增加一倍D.转动线圈使得轴线与磁场方向平行B[把线圈的匝数增加一倍,穿过线圈的磁感线的条数不变,磁通量不变,故选项A 错误;根据Φ=BS sin θ,把线圈的面积增加一倍,可使穿过线圈的磁通量增加一倍,故选项B正确;把线圈的半径增加一倍,线圈的面积S=πR2变为原来的4倍,磁通量变为原来的4倍,故选项C错误;转动线圈使得轴线与磁场方向平行,相当于线圈转过30°,与磁场垂直,线圈面积在垂直B方向上的投影由S sin 60°变为S,磁通量没有增加一倍,故选项D错误.]。
高中物理磁感应强度的知识点
三一文库()/高二〔高中物理磁感应强度的知识点〕磁感应强度(magneticfluxdensity),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解第1页共4页各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。
同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
磁感线都有哪些性质呢?⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线;磁铁的磁感线,外部从N指向S,内部从S指向N;⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱,磁感线上某点24。
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应磁生电第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.1磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.2磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.3磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,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:表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件:穿过电路的磁通量发生变化;理解:电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场Φ原方向及ΔΦ情况确定感应磁场B 感方向判断感应电流I 感方向.重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS 计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点: 1、此公式只适用于匀强磁场; 2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值,即ΔΦ=|Φ2-Φ1|.例面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中磁场区域足够大,磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转900过程中,穿过abcd 的磁通量变化量ΔΦ=.解析设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁通量是由正向BSsin θ减小到零,再由零增大到负向BScos θ,所以,磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=-BScos θ-BSsin θ=-BScos θ+sin θ答案-BScos θ+sin θ点拨磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量. 二、感应电流方向的判定:方法一:右手定则部分导体切割磁感线;方法二:楞次定律例某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是D →→bB.先a →→b,后b →→a C.先b →→aD.先b →→a,后a →→b第二部分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,感应电动势的方向就是电源内部电流的方向,由电源的负极指向电源的正极; 二、感应电动势的大小1.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.公式:nt∆ΦE =∆图9-1-3图9-1-1公式理解: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tnE ∆∆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. ⑤n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成; 2.导体切割磁感线产生的感应电动势公式:θsin Blv E =,对公式的理解如下: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ω221Bl v Bl E==-3.反电动势:反电动势对电路中的电流起削弱作用.三、几个总结:重点难点解析一、公式nt∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较=n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.=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.1E=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.2122L 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.3E=nBS ωsin ωt 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 ωt 3.公式nt∆ΦE =∆和E=BL v sin θ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.二、Ф、ΔФ、ΔФ/Δt 三者的比较例一个200匝、面积为20cm 2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成300角,若磁感应强度在内由增加到,则始末通过线圈的磁通量分别为Wb 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.解析始、末的磁通量分别为:Φ1=B 1Ssin θ=×20×10-4×1/2Wb=10-4Wb Φ2=B 2Ssin θ=×20X10-4×1/2Wb=5×10-4Wb 磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=4×10-4Wb磁通量变化率05.01044-=∆∆Φx t Wb/s=8×10-3Wb/s感应电动势大小nt∆ΦE =∆=200×8×10-3V=点拨Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 均与线圈匝数无关,彼此之间也无直接联系;感应电动势Ε的大小取决于ΔΦ/Δt 和线圈匝数n,与Φ和ΔΦ无必然联系. 三、直导体在匀强磁场中转动产生的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=02以端点为轴时122L ωE =B 平均速度取中点位置线速度v =ωL/23以任意点为轴时122()122L L ωE =B -与两段的代数和不同第三部分互感和自感涡流一、互感与互感电动势1.互感现象:一个线圈中的电流变化时,所引起的磁场的变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象.2.互感电动势:在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势. 二、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,叫做自感现象.2.自感电动势1.定义:在自感现象中产生的电动势,叫做自感电动势. 2.作用:总是阻碍导体中原电流的变化.3.自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.即当电流增大时,自感电动势阻碍电流增大;当电流减小时,自感电动势阻碍电流减小.4.自感电动势的大小:Lt∆I E =∆,自感电动势的大小与电流的变化率成正比,其中L 为自感系数.3.自感系数:自感系数也叫自感或电感.自感系数L 由线圈本身的特性决定.L 的大小与线圈的长度、线圈的横截面积等因素有关,线圈越长,单位长度的匝数越多,横截面积越大,自感系数L 越大.另外,若线圈中有铁芯,自感系数L 会大很多.4.自感现象与互感现象的区别和联系区别:1互感现象发生在靠近的两个线圈间,而自感现象发生在一个线圈导体内部; 2通过互感可以把能量在线圈间传递,而自感现象中,能量只能在一个线圈中储存或释放. 联系:二者都是电磁感应现象.通电自感和断电自感的比较例如图9-3-6所示,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是自感系数较大的线圈,其 直流电阻忽略不计.当电键K 闭合时,下列说法正确的是 比B 先亮,然后A 熄灭比A 先亮,然后B 逐渐变暗,A 逐渐变亮 、B 一齐亮,然后A 熄灭、B 一齐亮.然后A 逐渐变亮.B 的亮度不变 正解电键闭合的瞬间,线圈由于自感产生自感电动势,其作用相当于一个电源,这样对整个回路图9-3-6图9-3-7而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中.两个电源各自独立产生电流,实际上等于两个电流的叠加.根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向.图9-3-7a、b是两电源独立产生电流的流向图,C图是合并在一起的电流流向图.由图可知在A灯处原电流与感应电流反向,故A灯不能立刻亮起来.在B灯处原电流与感应电流同向,实际电流为两者之和,大于原电流,故B灯比正常发光亮因正常发光时电流就是原电流.随着自感的减弱,感应电流减弱,A灯的实际电流增大,B灯实际电流减少,A灯变亮,B灯变暗,直到自感现象消失,两灯以原电流正常发光,应选B.三、三、涡流1.涡流:当线圈的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,电流在导体内形成闭合回路,很像水的漩涡,把它叫做涡电流,简称涡流.特点:整块金属的电阻很小,涡流往往很大.四.电磁阻尼与电磁驱动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,这种现象称为电磁阻尼.(2)电磁驱动:磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力,安培力使导体运动,这种作用称为电磁驱动.注意:电磁阻尼与电磁驱动也是一种特殊的电磁感应现象,原理上都可以用楞次定律解释.五、电磁感应中的能量问题1.电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量.安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程.安培力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.2.解决这类问题的一般步骤:1用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向2画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式3分析导体机械能的变化,用动能定理或能量守恒关系,得到机械功率的改变所满足的方程。
高中物理磁感应强度和磁场能量问题解析
高中物理磁感应强度和磁场能量问题解析一、磁感应强度的定义和计算方法磁感应强度,也称磁场强度,是一个矢量量值,用来描述物体在磁场中受力的大小和方向。
在国际单位制中,磁感应强度的单位为特斯拉(T)。
磁感应强度的计算方法可以通过安培定律推导得到。
安培定律给出了磁场的产生与电流之间的关系,它表明:电流元所产生的磁场在离其距离为r的点上的磁感应强度为:dB = (μ0/4π) * (I * dl x r) / r^3其中,μ0为真空中的磁导率,其值约为4π*10^-7特斯拉·米/安培。
根据安培定律,我们可以计算任意形状导线产生的磁感应强度,进而解析复杂磁场下的物体受力情况。
二、磁感应强度和磁场能量的关系磁场是由带电粒子的运动产生的,它存在于由电磁引力定律描述的电场和由安培定律描述的磁场这两种物理现象之中。
当电流通过一个线圈时,会在线圈周围产生磁场,这个磁场储存了一定的能量,称为磁场能量。
磁场能量可以通过下式计算得到:W = (1/2) * L * I^2其中,W为磁场的能量,L为线圈的感应系数,I为电流强度。
根据这个公式,我们可以看出磁场能量与电流强度的平方成正比。
这也意味着,通过增大电流强度或增加线圈的感应系数,我们可以提高磁场的能量。
三、磁感应强度的应用场景1. 电磁铁电磁铁是一种应用电磁感应强度的常见装置。
将电流通入导线,通过产生磁场来吸引和释放物体。
电磁铁被广泛应用于物料搬运、电磁离合器和磁悬浮列车等领域。
2. 电动机电动机通过利用磁场力和电流的相互作用产生转动力矩,将电能转化为机械能。
电动机广泛应用于工业生产、交通工具和家用电器等领域。
3. 磁共振成像磁共振成像(MRI)是一种利用磁感应强度对人体进行成像的技术。
它通过探测人体各部位的磁场产生的微小变化,得到高分辨率的影像,被广泛应用于医学诊断和研究领域。
四、磁感应强度和电场强度的关系磁感应强度和电场强度都是描述物体受力情况的物理量。
它们有着密切的关系,可以通过麦克斯韦方程组得到:1. 定义法测定:根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律,通过测定磁场引起的感应电动势和电阻上的电压之间的关系,可以计算得到磁感应强度。
高中物理必修三 新教材 学习笔记 第13章 2 磁感应强度 磁通量
2磁感应强度磁通量[学习目标] 1.理解磁感应强度的概念,会利用磁感应强度的定义式进行相关计算(重点)。
2.知道什么是匀强磁场以及匀强磁场的特点。
3.学会根据平行四边形定则处理磁场叠加的问题(重难点)。
4.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小(难点)。
一、磁感应强度匀强磁场1.电场强度E的大小是通过试探电荷受力定义的,E=Fq。
能否用类似的方法,测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小?________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.磁场还对通电导体有作用力,能否用很小一段通电导体来表示磁场的强弱?________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时,我们更换磁性强弱不同的磁体,按实验步骤完成以下实验探究:保持I与l不变,按磁性从弱到强更换磁体,观察悬线摆动的角度变化,发现磁体磁性越强,悬线摆动的角度越大,表示通电导线受的力越______,力F与Il的比值越______,即B越____,这表示B能反映磁场的________。
1.磁感应强度(1)电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的________与________________的乘积________叫作电流元。
(2)定义:在磁场中________磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟________和________的乘积Il的比值叫磁感应强度。
高中物理之磁感应强度知识点
高中物理之磁感应强度知识点磁性磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)磁体具有磁性的物质天然磁体、人造磁体磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端最强中间最弱)种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)磁化使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
钢和软铁的磁化软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
磁现象(1)两磁铁间有力的作用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引(2)吸引无磁性的铁片,铁钉。
(3)磁体与通电导线间有力的作用。
[安培力]①奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
②通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
(4)电流和电流之间也有相互作用同向电流相吸,异向电流相斥磁场磁体或者电流周围存在一种特殊的物质能够传递磁体与磁体,磁体与通电导体,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,这种特殊的物质叫做磁场。
磁场的基本性质磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
方向规定在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
磁场的产生磁体周围存在磁场电流周围存在磁场磁感应强度描述磁场的强度,用B表示。
控制变量法探究影响通电导线受力的因素如图所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持导线长度不变,改变电流,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
磁感应强度知识点
磁感应强度知识点
在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。
2.定义式:
3.单位:特斯拉(T),1T=1N/A.m
4.磁感应强度是矢量,其方向就是对应处磁场方向。
5.物理意义:磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量,与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。
6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示,规定:在垂直于磁场方向的1m2面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。
7.匀强磁场
(1) 磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场。
(2) 匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。
高中物理磁感应强度知识点总结(二)1.关于磁场,以下说法正确的是()A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关
C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量
2.磁场中某点的磁感应强度的方向()
A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向。
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应(磁生电)第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,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:表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件:穿过电路的磁通量发生变化。
理解:电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B 感方向)判断感应电流(I 感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS 计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点: 1、此公式只适用于匀强磁场。
教科版高中物理必修第三册第三章第2节磁感应强度 磁通量
Sa=Sb,Ba>Bb,Φa> Φb
有什么关系?
Ba=Bc, Sa<Sc,Φa< Φc
Φ与S成正比
Φ与B和S的乘积成正比
a
b
条件:匀强磁场,B⊥S
c
四、磁通量 BS BS sin a
1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一块垂直磁 感线方向的面积为S的平面,我们定义BS为通过这个面的
④多匝线圈的磁通量与线圈匝数有关,如果线框有 n 匝,穿过每匝线框的磁通量为 Φ,则穿过整个线框 的磁通量为 nΦ.
Φ总=nΦ
⑤若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向 磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁 通量Φ=Φ1-Φ2(表达式中Φ1和Φ2指磁通量的大小).
7.磁通量的变化量(△Φ=Φ2-Φ1) (1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS. (2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S. (3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1.但此时 ΔΦ≠ΔB·ΔS.
特别提醒: 计算穿过某面的磁通量变化量时,要注意
前、后磁通量的正、负值,如原磁通量Φ1= BS,当平面转过180°后,磁通量Φ2=-BS, 磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS.
五、利用安培力测定磁感应强度 1.实验原理
1.为了使测量过程简单,(1)矩形线框所在的平面要与N极、S极的连线
垂直 ;(2)矩形线框的短边要 全部 放在N,S极之间的区域中.
2.当电路未接通时弹簧测力计的读数为F0,它表示的是 矩形线框的重力 . 3.接通电路开关,调节滑动变阻器的滑片使电流表指针在某一数值I1,此时 弹簧测力计的读数为F1. 4.由此得出磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力的大小为
F1-F0
2.单位:_韦__伯__,简称韦,符号_W__b_,1_W__b_=1
高中磁场知识点总结
高中磁场知识点总结磁场是物理学中一个重要的概念,它描述了磁体或电流周围空间中存在的一种特殊物质。
在高中物理课程中,对磁场的理解和掌握是基础且关键的。
以下是对高中磁场知识点的总结:磁场的基本概念- 磁场是一种无形的力场,存在于磁体或电流周围。
- 磁场的基本单位是特斯拉(T)。
磁力的性质- 磁力是作用在磁体上的力,遵循库仑定律。
- 磁力的方向总是垂直于磁场线。
磁场的来源- 永久磁体:如磁铁,具有固定的磁极。
- 电流产生的磁场:奥斯特实验表明,电流周围存在磁场。
磁场的表示- 磁场线:用于形象表示磁场的分布和方向,磁场线从磁北极出发,指向磁南极。
- 磁感应强度(B):描述磁场的强度,单位是特斯拉(T)。
磁场的测量- 磁力计:用于测量磁场强度的仪器。
磁场的效应- 磁化:非磁性物质在磁场中获得磁性。
- 磁悬浮:物体在磁场中悬浮,不受重力影响。
- 磁共振成像(MRI):利用磁场和射频脉冲对人体进行成像。
磁场与电流的关系- 安培环路定理:描述电流与磁场的关系。
- 右手定则:用于确定电流产生的磁场方向。
洛伦兹力- 洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力,公式为 \( F = q(v\times B) \),其中 \( F \) 是力,\( q \) 是电荷量,\( v \) 是速度,\( B \) 是磁感应强度。
磁场对电流的作用- 电动机:利用磁场对电流的作用产生机械运动。
- 发电机:利用磁场变化产生电流。
磁场的应用- 指南针:利用地球磁场指示方向。
- 硬盘存储:利用磁场存储信息。
磁场的屏蔽与存储- 磁屏蔽:使用特殊材料减少磁场的影响。
- 磁存储:利用磁场的稳定性存储信息。
磁场的计算- 磁场的计算通常涉及到复杂的数学公式和物理原理,如毕奥-萨伐尔定律等。
通过上述总结,我们可以看到磁场在物理学中的重要性和广泛应用。
掌握磁场的基本概念、性质、效应以及与电流的关系,对于深入理解物理现象和解决相关问题至关重要。
希望这份总结能够帮助同学们更好地复习和掌握磁场的相关知识。
高中物理最基础考点考点磁感应强度新人教选修
考点23 磁感应强度磁感应强度(选修3-1第三章:磁场的第二节磁感应强度)★★★○○○○1、磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向. (2)大小:ILFB =(通电导线垂直于磁场). (3)单位:特斯拉(T ),1T=1N/Am . 2、磁感应强度的方向(1)物理学规定:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向. (2)磁感应强度是矢量,既有大小也有方向,合成时要利用平行四边形法则。
1、定义磁场强度的来由人们发现,当通电导体垂直放置在磁场中时,通电导体的受力大小与通电电流和导体的长度成正比,即F=B ×IL ,式中的B 为比例系数,它只与磁场有关,能够的反映磁场的强弱,所以我们把它的大小叫做磁场强度,即ILFB =。
2、对磁感应强度的理解(1)磁感应强度由磁场本身决定,跟在该位置放入的导体长度L ,电流I 的大小及受到磁场的作用力均无关,与放不放通电导体也无关.不能根据公式B =FIL就说B 与F 成正比,与IL 成反比. (2)由公式B =FIL 计算B 时,通电直导线必须垂直于磁场放入.如果小段通电导线平行放入磁场,其所受安培力F 为零,但不能说该处磁感应强度B 为零.(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向,而是与受到的作用力的方向垂直. 3、磁感应强度B 与电场强度E 的比较:磁感应强度B 电场强度E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式B=FIL,通电导线与B垂直E=Fq大小决定由磁场决定,与试探电流无关由电场决定,与试探电荷无关方向矢量磁感线切线方向,小磁针N极受力方向矢量电场线切线方向,放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的场强的矢量和单位 1 T=1 N(A·m) 1 V/m=1 N/C有关磁感应强度的下列说法中,正确的是 ( )A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱及方向的物理量B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C. 若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是F ILD. 由定义式B=FIL可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度越小【答案】A1、关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A. 磁感应强度只能反映磁场的强弱B. 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量C. 磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D. 磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的S极静止时的指向【答案】B2、磁感应强度B 在国际单位制中的单位是特斯拉(符号T),下列单位中与磁感应强度的单位一致的是( )A.N A m ⋅ B. N C s ⋅ C. N C m ⋅ D. NA s⋅【答案】A 【精细解读】由B =F IL 可知,1 T =1NA m⋅ ,选项A 正确. 3、根长20 cm 的通电导线放在磁感应强度为0.4 T 的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,若它受到的安培力为4×10-3N ,则导线中的电流是________ A ,若将导线中的电流减小0.05 A ,则该处的磁感应强度为________ T.【答案】0.05;0.4。
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结一、磁场的概念1. 磁场定义:磁场是磁体周围存在的特殊形态的物质,它是一种力场。
2. 磁场的描述:磁场的强弱和方向可以通过磁力线来描述。
3. 磁场的来源:永久磁铁、电流、运动电荷等。
二、磁场的基本性质1. 磁场对磁体的作用:磁体在磁场中会受到磁力的作用。
2. 磁场对电流的作用:电流在磁场中会受到安培力的作用。
3. 磁通量:通过某一面积的磁力线的总数,表示磁场的强度和面积的乘积。
三、磁场的测量1. 磁感应强度(B):描述磁场强度的物理量,单位是特斯拉(T)。
2. 磁场强度(H):与磁感应强度有关,但受到介质磁化率的影响。
3. 测量工具:磁力计、霍尔效应传感器等。
四、磁场的计算1. 毕奥-萨伐尔定律:计算由电流产生的磁场的基本定律。
2. 磁场的叠加原理:多个磁场源产生的磁场可以通过矢量叠加得到。
3. 磁矩:描述磁体磁性质的物理量,与磁场的关系。
五、磁场的应用1. 电动机和发电机:利用磁场与电流的相互作用原理。
2. 磁悬浮列车:利用磁场的排斥和吸引力实现悬浮。
3. 磁共振成像(MRI):利用磁场和射频脉冲产生身体内部的图像。
六、磁场的分类1. 恒定磁场:磁场随时间不变。
2. 交变磁场:磁场随时间周期性变化。
3. 非均匀磁场:磁场强度在空间中不均匀分布。
七、磁场的安全与防护1. 磁场对人体的影响:强磁场可能对人体产生影响,需采取防护措施。
2. 磁场对电子设备的影响:强磁场可能干扰电子设备的正常工作。
3. 磁场屏蔽:使用磁性材料来减少外部磁场的影响。
八、磁场的前沿研究1. 超导磁体:利用超导材料产生强磁场。
2. 磁制冷:利用磁性材料的磁热效应进行制冷。
3. 量子磁学:研究量子层面上的磁性现象。
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高中物理磁感应强度的知识点归纳高中物理磁感应强度的知识点归纳物理学(physics)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。
以下是店铺收集整理的高中物理磁感应强度的知识点归纳,欢迎大家分享。
高中物理磁感应强度的知识点归纳1磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。
同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
磁感线都有哪些性质呢?⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线;磁铁的磁感线,外部从N指向S,内部从S 指向N;⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。
磁感线(不是磁场线)的性质最好与电场线的性质对比来记忆。
磁感应强度B的所有计算式磁感应强度B=F/IL磁感应强度B=F/qv磁感应强度B=ξ/Lv磁感应强度B=Φ/S磁感应强度B=E/v其中,F:洛伦兹力或者安培力q:电荷量v:速度ξ:感应电动势E:电场强度Φ:磁通量S:正对面积磁通量磁通量是闭合线圈中磁感应强度B的累积。
⒈定义一:φ=BS,S是与磁场方向垂直的面积,如果平面与磁场方向不垂直,应把面积投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积;⒉定义二:表示穿过某一面积磁感线条数;此时,我们认为B代表的意义是单位面积内的磁感线密度。
磁通量是标量,但有正、负,正、负号不代表方向,仅代表磁感线穿入或穿出。
同学们能不能想到其他类似的物理量呢?比如,电流,也是有“运动方向”的标量。
当一个面有两个方向的磁感线穿过时,磁通量的计算应算“纯收入”,即ф=ф -ф (ф 为正向磁感线条数,ф 为反向磁感线条数。
) 高中物理楞次定律的知识点楞次定律的内容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(Lenz law)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。
它是由俄国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834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: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。
对于这样的问题,在运用楞次定律时,一般可以灵活处理,考虑到原磁场的磁通量变化又是由相对运动而引起的,于是可以从“感应电流的磁场阻碍相对运动”出发来判断。
高中物理的公式E=BLV的详解公式E=Blv单独一根导体棒切割磁感线时,产生的电动势大小为E=Blv;这里的Blv三者垂直,如果不垂直,需要将l等效替换,将v投影。
E=Blv与E=△Φ/△t的区别、联系联系由公式E=△Φ/△t推导E=Blv的过程。
如图,在某个△t时间内容,导体棒运行的距离为v*△t,磁通量的变化量为△Φ=B*△S=B*l*v*△t,显然E=△Φ/△t=Blv;也就是说,当△Φ的变化,是由于单根导体棒切割引起的时,E=Blv与E=△Φ/△t是相通的。
区别E=Blv仅仅使用与单根导体棒切割引起Φ的变化,其他情况(如B 变化、面积S是圆周状且半径均匀增大等)只能用E=△Φ/△t。
当没有闭合线圈时,不能用E=△Φ/△t;但可以用E=Blv来求解导体棒上电动势,这种情况是有感应电动势但无感应电流。
下面我们来做一个解释。
没有感应电流可以有感应电动势很多学生对此有疑问,高中物理网编辑在这里简单做个说明。
虽然不产生感应电流,但可以产生感应电动势。
在咱们高中课本中,电动势的概念最早源于哪里?是恒定电路;不明白的同学去看物理选修3-1第二章内容。
这里提到的感应电动势,也是电动势(的一种),只不过是由感应(电磁感应)产生的而已;本质上不是有电源产生的,而是通过其他能量产生的。
举个例子,感应电动势与电动势,就像是黑猫是猫一样的道理。
因此,我们可以借助于电源的电动势与电流来理解感应电流与感应电动势之间的关系。
物理网编辑给大家做一个简要说明,如下:有电源,在没有导线连接成电路的情况下,没有电流;此时有电压、没有电流。
同样也可以适用于电磁感应。
由于切割磁感线,进而产生感应电动势(电压),但在没有导线连接成电路的情况下,自然是没有电流的。
大家想一想,是不是这个道理呢?用公式E=BLv求电动势应注意利用公式E=BLv求电动势这类习题在中学物理中是常见的,但利用此公式时应注意以下几点。
1. 此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算,一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的磁感应强度相同)。
2. 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况,如果导体各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度求电动势。
高中物理磁感应强度的知识点归纳2一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质1、罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2、安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3、磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1、磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
2、磁感线的特点:(1)在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S极到N极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。
3、几种典型磁场的磁感线:(1)条形磁铁。
(2)通电直导线。
①安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;②其磁感线是内密外疏的同心圆。
(3)环形电流磁场:①安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
②所有磁感线都通过内部,内密外疏。
(4)通电螺线管:①安培定则:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向;②通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。
五、磁感应强度1、定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。
2、定义式:B=F/IL3、单位:特斯拉(T),1T=1N/A.m4、磁感应强度是矢量,其方向就是对应处磁场方向。
5、物理意义:磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量,与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。
6、磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示,规定:在垂直于磁场方向的1m2面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。