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高中物理电磁感应力与运动知识点(高考物理电磁感应知识点)

本文目录一览:

高中物理电磁学知识点整理

高中物理电磁学公式

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/A?m

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); {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。

电磁感应

1.1)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}

高中物理电磁学知识点

一、磁现象

最早的指南针叫司南。

磁性:磁体能够吸收钢铁一类的物质。

磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强,中间最弱。水平面自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。

磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。

磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

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。

物体是否具有磁性的判断方法:

①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。

二、磁场

磁场:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。这里使用的是转换法。(认识电流也运用了这种方法。)

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。

磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁场的方向。

磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向:在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。

说明:

①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在.

②磁感线是封闭的曲线。

③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

④磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。

⑤磁感线不相交。

地磁场:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。地磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角:地理的两极和地磁的两极并不不重合,这个现象最先由我国宋代的沈括发现。

三、电生磁

电流的磁效应通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。

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。

安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

四、电磁铁

电磁铁在螺线管内插入软铁芯,当有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。

工作原理:电流的磁效应。

影响电磁铁磁性强弱的因素:电流越大,电磁铁的磁性越强;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;插入铁芯,电磁铁的磁性会更强。

特点:其磁性的有无可由通断电流来控制;其磁极方向可以通过改变电流方向来改变;其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。

电磁铁的应用:电磁起重机、电磁继电器。

五、电磁继电器、扬声器

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。

电磁继电器:实质是由电磁铁控制的开关。应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。

扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由永久磁体、线圈和锥形纸盆组成。

六、电动机

磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。

电动机主要由转子和定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成的。电动机在工作时,线圈转到平衡位置的瞬间,线圈中的电流断开,但由于线圈的惯性,线圈还可以继续转动,转过此位置后,线圈中的电流方向靠换向器的作用而发生改变。

电动机工作时,把电能转化为机械能。电动机构造简单控制方便、体积小、效率高、功率可大可小。

七、磁生电

电磁感应由于导体在磁场中运动而产生电流的现象,叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。

导体中感应电流的方向:跟导体运动的方向和磁感线的方向有关。

发电机主要由转子和定子组成。发电机的工作原理:电磁感应现象。发电机在发电的过程中,把机械能转化为电能。方向不断变化的电流叫交变电流,简称交流(AC)。我国电网以交流供电,频率是50Hz,周期0.02s,电流方向1s改变100次。

高中物理电磁学所有概念 知识点 公式(要全的)

十、电场

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}

5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}

13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)

常见电容器〔见第二册P111〕

14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)

抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m

注:

(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;

(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;

(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];

(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;

(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;

(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;

(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;

(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

十一、恒定电流

1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}

2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}

4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外

{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}

5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}

6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}

9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+

10.欧姆表测电阻

(1)电路组成 (2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得

Ig=E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

11.伏安法测电阻

电流表内接法:

电压表示数:U=UR+UA

电流表外接法:

电流表示数:I=IR+IV

Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真

Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)R真

选用电路条件RxRA [或Rx(RARV)1/2]

选用电路条件RxRV [或Rx(RARV)1/2]

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小

便于调节电压的选择条件RpRx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件RpRx

注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);

(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

十二、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/A•m

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

十三、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〕。

十四、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)。

高中物理选修第四章的电磁感应的每一节的知识点

第1节

1。电磁感应的探索历程。

2。磁通量。*

3。探究产生感应电流的条件。*

4。电磁感应现象中的能量转化。

5。导体切割磁感线的注意点。*

6。电磁感应现象的应用。

第2节

1。区他磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率。*

2。感应电动势。*

3。法拉第电磁感应定律。*

4。导体运动中产生的感应电动势。*

5。公式E=nΔΦ/Δt和公式E=BLvsinθ的区别和联系。*

6。反电动势。

7。导体旋转切割磁感线公式。*

8。区分回路电动势和部分导体上的电动势。

9。线圈匝数n的正确使用。

10。回路中的感应电量。*

第3节

1。探究感应电流的方向。*

2。楞次定律。*

3。右手定则。*

4。应用楞次定律解题的一般步骤。*

5。左右手定则的比较。

6。楞次定律和右手定则。

7。感应电流方向和电势的高低关系。*

第4节

1。感生电动势。*

2。动生电动势。*

3。动生电动势来源的分析。

4。感生电动势和动生电动势的区别和相对性。

第5节

1。互感。*

2。实验探究自感现象。*

3。自感系数。

4。自感现象的分析思路。*

5。日光灯、镇流器与启动器。

6。感应圈。

第6节。

1。涡流。

2。电磁灶的工作原理。

3。电磁阻尼。

4。电磁驱动。

节选自王后雄学案,包括一些解题方法,打*的是我觉得最重要的部分。

  • 评论列表:
  •  夙世池虞
     发布于 2022-06-28 10:13:20  回复该评论
  • 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
  •  瑰颈汐鸠
     发布于 2022-06-28 07:23:05  回复该评论
  • 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

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