高中物理磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié)
高中學(xué)習(xí)容量大,不但要掌握目前的知識(shí),還要把高中的知識(shí)與初中的知識(shí)溶為一體才能學(xué)好。在讀書(shū)、聽(tīng)課、研習(xí)、總結(jié)這四個(gè)環(huán)節(jié)都比初中的學(xué)習(xí)有更高的要求。小編為大家整理了高中物理磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié) ,希望對(duì)你有所幫助!
高中物理磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié) 篇1
一、磁場(chǎng)
磁體是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)鐵一類(lèi)物質(zhì)發(fā)生作用的,磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,是物質(zhì)存在的另一種形式,是客觀存在。小磁針的指南指北表明地球是一個(gè)大磁體。磁體周?chē)臻g存在磁場(chǎng);電流周?chē)臻g也存在磁場(chǎng)。電流周?chē)臻g存在磁場(chǎng),電流是大量運(yùn)動(dòng)電荷形成的,所以運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)臻g也有磁場(chǎng)。靜止電荷周?chē)臻g沒(méi)有 磁場(chǎng)。磁場(chǎng)存在于磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)目臻g。磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式。磁場(chǎng)對(duì)磁體、電流都有磁力作用。與用檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電場(chǎng)存在一樣,可以用小磁針來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在。如圖所示為證明通電導(dǎo)線周?chē)写艌?chǎng)存在? ?奧斯特實(shí)驗(yàn),以及磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用實(shí)驗(yàn)。
1.地磁場(chǎng)地球本身是一個(gè)磁體,附近存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng),地磁的南極在地球北極附近,地磁的北極在地球的南極附近。
2.地磁體周?chē)拇艌?chǎng)分布 與條形磁鐵周?chē)拇艌?chǎng)分布情況相似。
3.指南針 放在地球周?chē)闹改厢橃o止時(shí)能夠指南北,就是受到了地磁場(chǎng)作用的結(jié)果。
4.磁偏角 地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北,其間有一個(gè)交角,叫地磁偏角,簡(jiǎn)稱(chēng)磁偏角。 說(shuō)明: ①地球上不同點(diǎn)的磁偏角的數(shù)值是不同的。 ②磁偏角隨地球磁極緩慢移動(dòng)而緩慢變化。 ③地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸的夾角約為 11°。
二、磁場(chǎng)的方向
在電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向是人們規(guī)定的,同理,人們也規(guī)定了磁場(chǎng)的方向。 規(guī)定:在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 確定磁場(chǎng)方向的方法是:將一不受外力的小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)中需測(cè)定的位置,當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí),小磁針 N 極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng) 方向。 磁體磁場(chǎng):可以利用同名磁極相斥,異名磁極相吸的方法來(lái)判定磁場(chǎng)方向。
電流磁場(chǎng): 利用安培定則(也叫右手螺旋定則)判定磁場(chǎng)方向。
三、磁感線
在磁場(chǎng)中畫(huà)出有方向的曲線表示磁感線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。
1)磁感線上每一點(diǎn)切線方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同。
2)磁感線特點(diǎn)
1)磁感線的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密的地方表示磁場(chǎng)越強(qiáng),磁感線越疏的地方表示磁場(chǎng)越弱。
2)磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
3)磁場(chǎng)中的任何一條磁感線都是閉合曲線,在磁體外部由 N 極到 S 極,在磁體內(nèi)部由 S 極到 N 極。以下各圖分別為條形磁體、蹄形磁體、直線電流、環(huán)行電流的磁場(chǎng)
說(shuō)明: ①磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而在磁場(chǎng)中假想出來(lái)的一組有方向的曲線, 并不是客觀存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線。 ②磁感線與電場(chǎng)線類(lèi)似,在空間不能相交,不能相切,也不能中斷。、
四、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)
1 通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)
1)安培定則:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向,這個(gè)規(guī)律也叫右手螺旋定則。
2)磁感線分布如圖所示: 說(shuō)明: ①通電直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,實(shí)際上電流磁場(chǎng)應(yīng)為空間圖形。 ②直線電流的磁場(chǎng)無(wú)磁極。 ③磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與距導(dǎo)線的距離有關(guān),離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng),離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱。 ④圖中的“×”號(hào)表示磁場(chǎng)方向垂直進(jìn)入紙面, ”表示磁場(chǎng)方向垂直離開(kāi)紙面。 “?
2.環(huán)形電流的磁場(chǎng)
1)安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。
2)磁感線分布如圖所示:
3)幾種常用的磁感線不同畫(huà)法。
說(shuō)明: ①環(huán)形電流的磁場(chǎng)類(lèi)似于條形磁鐵的磁場(chǎng),其兩側(cè)分別是 N 極和 S 極。 ②由于磁感線均為閉合曲線,所以環(huán)內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等,故環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng),環(huán)外磁場(chǎng)弱。 ③環(huán)形電流的磁場(chǎng)在微觀上可看成無(wú)數(shù)根很短的直線電流的磁場(chǎng)的疊加。
3.通電螺線管的磁場(chǎng)
1)安培定則:用右手握住螺線管,讓彎曲時(shí)四指的方向跟電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺線管中心軸線上的磁感線方向。
2)磁感線分布:如圖所示。
3)幾種常用的磁感線不同的畫(huà)法。
說(shuō)明: ①通電螺線管的磁場(chǎng)分布:外部與條形磁鐵外部的磁場(chǎng)分布情況相同,兩端分別為 N 極和 S 極。管內(nèi)(邊緣除外)是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)分布由 S 極指向 N 極。 ②環(huán)形電流宏觀上其實(shí)就是只有一匝的通電螺線管,通電螺線管則是由許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的。因此,通電螺線管的磁場(chǎng)也就是這些環(huán)形電流磁場(chǎng)的疊加。 ③不管是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng),其分布都是在立體空間的,要熟練掌握其立體圖、縱截面圖、橫橫面圖的畫(huà)法及轉(zhuǎn)換。
四.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
1)定義:在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi),如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
2)磁感線分布特點(diǎn):間距相同的平行直線。
3)產(chǎn)生:距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)除邊緣部分外可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)也是勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示:
五、磁感應(yīng)強(qiáng)度
1、磁感應(yīng)強(qiáng)度為了表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,我們引入一個(gè)新的物理量:磁感應(yīng)強(qiáng)度。描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量,用符號(hào)“B” 表示。通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)可以知道,當(dāng)通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),受到磁場(chǎng)對(duì)它的力的作用。對(duì)于同一磁場(chǎng),當(dāng)電流加倍時(shí),通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力也加倍,這說(shuō)明通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與通過(guò)它的電流強(qiáng)度成正比。而當(dāng)通電導(dǎo)線長(zhǎng)度加倍時(shí),它受到的磁場(chǎng)力也加倍,這說(shuō)明通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長(zhǎng)也成正比。對(duì)于磁場(chǎng)中某處 來(lái)說(shuō),通電導(dǎo)線在該處受的磁場(chǎng)力 F 與通電電流強(qiáng)度 I 與導(dǎo)線長(zhǎng)度 L 乘積的比值是一個(gè)恒量,它與電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度的大小均無(wú)關(guān)。在磁場(chǎng)中不同位置,這個(gè)比值可能各不相同,因此,這個(gè)比值反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 電流元 ①定義:物理學(xué)中把很短一段通電導(dǎo)線中的電流 I 與導(dǎo)線長(zhǎng)度 L 的乘積 IL 叫做電流元。 ②理解:孤立的電流元是不存在的,因?yàn)橐箤?dǎo)線中有電流,就必須把它連到電源上。
2)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 ①內(nèi)容:通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),它受力的大小與 I 和 L 的乘積成正比。 ②公式:。
說(shuō)明: ①B 為比例系數(shù),與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小都無(wú)關(guān)。 ②不同的磁場(chǎng)中,B 的值是不同的。 ③B 應(yīng)為與電流垂直的值,即式子成立條件為:B 與 I 垂直。 磁感應(yīng)強(qiáng)度 定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線,受到的安培力的作用 F,跟電流 I 和導(dǎo)線長(zhǎng)度 L 的乘積 IL 的比值, 叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 公式:B=F / IL。
3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,不僅有大小,而且有方向,其方向即為該處磁場(chǎng)方向。小磁針靜止時(shí) N 極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,簡(jiǎn)稱(chēng)為磁場(chǎng)的方向。 B 是矢量,其方向就是磁場(chǎng)方向,即小磁針靜止時(shí) N 極所指的方向。
2、磁通量磁感線和電場(chǎng)線一樣也是一種形象描述磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分布的假想的線,磁感線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的
磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,磁感線的密疏,反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。為了定量地確定磁感線的條數(shù)跟磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系,規(guī)定:在垂直磁場(chǎng)方向每平方米面積的磁感線的條數(shù)與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。▎挝皇翘兀⿺(shù)值相同。這里應(yīng)注意的是一般畫(huà)磁感線可以按上述規(guī)定的任意數(shù)來(lái)畫(huà)圖,這種畫(huà)法只能幫助我們了解磁感應(yīng)強(qiáng)度大;方向的分布,不能通過(guò)每平方米的磁感線數(shù)來(lái)得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值。
1)磁通量的定義 穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù),叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量,用符號(hào)φ表示。
物理意義:穿過(guò)某一面的磁感線條數(shù)。
2)磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系 按前面的規(guī)定,穿過(guò)垂直磁場(chǎng)方向單位面積的磁感線條數(shù),等于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B,所以在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向的面積 S 上的磁通量φ=BS。 若平面 S 不跟磁場(chǎng)方向垂直,則應(yīng)把 S 平面投影到垂直磁場(chǎng)方向上。 當(dāng)平面 S 與磁場(chǎng)方向平行時(shí),φ=0。
公式
1)公式:Φ=BS。
2)公式運(yùn)用的條件: a.勻強(qiáng)磁場(chǎng);b.磁感線與平面垂直。
3)在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中,若磁感線與平面不垂直,公式Φ=BS 中的 S 應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。 此時(shí) ,式中即為面積 S 在垂直于磁感線方向的投影,我們稱(chēng)為“有效面積” 。
3)磁通量的單位 在國(guó)際單位中,磁通量的單位是韋伯(Wb),簡(jiǎn)稱(chēng)韋。磁通量是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向。
4)磁通密度 磁感線越密的地方,穿過(guò)垂直單位面積的磁感線條數(shù)越多,反之越少,因此穿過(guò)單位面積的磁通量??磁通密度,它反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,在數(shù)值上等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,B =Φ/S。
六、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
1.安培分子電流假說(shuō)的內(nèi)容安培認(rèn)為,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流??分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。
2.安培假說(shuō)對(duì)有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋
1)磁化現(xiàn)象:一根軟鐵棒,在未被磁化時(shí),內(nèi)部各分子電流的取向雜亂無(wú)章,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性;當(dāng)軟磁棒受到外界磁場(chǎng)的作用時(shí),各分子電流取向變得大致相同時(shí),兩端顯示較強(qiáng)的磁性作用,形成磁極,軟鐵棒就被磁化了。
2)磁體的消磁:磁體的高溫或猛烈敲擊,即在激烈的熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響下,分子電流取向又變得雜亂無(wú)章, 磁體磁性消失。磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的。 說(shuō)明:
①根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論,原子由原子核和核外電子組成,原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電,核外電子在庫(kù)侖引力作用下繞核高速旋轉(zhuǎn),形成分子電流。在安培生活的時(shí)代,由于人們對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)尚不清楚,所以稱(chēng)為“假 說(shuō)” 。但是現(xiàn)在, “假設(shè)”已成為真理。
、诜肿与娏骷僬f(shuō)揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系,指出了磁性的起源:一切磁現(xiàn)象都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的。 安培力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為安培力。
3.安培力的方向 左手定則
1)左手定則 伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng),讓磁感線穿過(guò)手心,讓伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么大拇指所指方向即為安培力方向。
2)安培力 F、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B、電流 I 三者的方向關(guān)系:
① 即安培力垂直于電流和磁感線所在的平面,但 B 與 I 不一定垂直。
②判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力時(shí),注意一定要用左手,并注意各方向間的關(guān)系。
③若已知 B、I 方向,則 方向確定;但若已知 B(或 I)和 方向,則 I(或 B)方向不確定。
七、磁電式電流表
1.電流表的構(gòu)造磁電式電流表的構(gòu)造如圖所示。在蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯,鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框,在鋁框上繞有線圈,鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針,線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上,被測(cè)電流經(jīng)過(guò)這兩個(gè)彈簧流入線圈。
高中物理磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié) 篇2
1、磁現(xiàn)象:
磁性:物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。
磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。
磁體的分類(lèi):①形狀:條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;
②來(lái)源:天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;
、郾3执判缘臅r(shí)間長(zhǎng)短:硬磁體(永磁體)、軟磁體。
磁極:磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁體兩端的磁性最強(qiáng),中間的磁性最弱。
磁體的指向性:可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的條形磁體或磁針,靜止后總是一個(gè)磁極指南(叫南極,用S表示),另一個(gè)磁極指北(叫北極,用N表示)。
磁極間的相互作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。
無(wú)論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個(gè)磁極。
磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。
鋼和軟鐵都能被磁化:軟鐵被磁化后,磁性很容易消失,稱(chēng)為軟磁性材料;鋼被磁化后,磁性能長(zhǎng)期保持,稱(chēng)為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
2、磁場(chǎng):
磁場(chǎng):磁體周?chē)目臻g存在著一種看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì),我們把它叫做磁場(chǎng)。
磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
磁場(chǎng)的方向:物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
磁感線:在磁場(chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線,方便形象的描述磁場(chǎng),這樣的曲線叫做磁感線。對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí):
、俅鸥芯是假想的曲線,本身并不存在;
②磁感線切線方向就是磁場(chǎng)方向,就是小磁針靜止時(shí)N極指向;
、墼诖朋w外部,磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。在磁體內(nèi)部正好相反。 ④磁感線的疏密可以反應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁性越強(qiáng)的地方,磁感線越密;
3、地磁場(chǎng):
地磁場(chǎng):地球本身是一個(gè)巨大的磁體,在地球周?chē)目臻g存在著磁場(chǎng),叫做地磁場(chǎng)。
指南針:小磁針指南的叫南極(S),指北的叫北極(N),小磁針能夠指南北是因?yàn)槭艿搅说卮艌?chǎng)的作用。地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近;地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近。
地磁偏角:地理的兩極和地磁的兩極并不重合,磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角),世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國(guó)宋代的學(xué)者沈括。
一、磁場(chǎng)磁極和磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。電流在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針在該磁場(chǎng)中受到力的作用。磁極和電流之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。電流和電流之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)臻g的一種特殊形態(tài)的物質(zhì),磁極或電流在自己的周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng),而磁場(chǎng)的基本*質(zhì)就是對(duì)放入其中的磁極或電流有力的作用。
二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)1.羅蘭實(shí)驗(yàn)正電荷隨絕緣橡膠圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng),小磁針受到磁場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.安培分子電流假說(shuō)法國(guó)學(xué)者安培提出,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培是最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的。一根未被磁化的鐵棒,各分子電流的取向是雜亂無(wú)章的,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁場(chǎng);當(dāng)鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同,兩端對(duì)外顯示較強(qiáng)的磁*,形成磁極;注意,當(dāng)磁體受到高溫或猛烈敲擊會(huì)失去磁場(chǎng)。
3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁場(chǎng)力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生相互作用。三、磁場(chǎng)的方向規(guī)定:在磁場(chǎng)中任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。四、磁感線1.磁感線的概念:在磁場(chǎng)中畫(huà)出一系列有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)切線方向都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致。
2.磁感線的特點(diǎn)
。1)在磁體外部磁感線由n極到s極,在磁體內(nèi)部磁感線由s極到n極
。2)磁感線是閉合曲線
。3)磁感線不相交
。4)磁感線的疏密程度反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)
3.幾種典型磁場(chǎng)的磁感
。1)條形磁鐵
。2)通電直導(dǎo)線a.安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的'方向就是磁感線環(huán)繞的方向;b.其磁感線是內(nèi)密外疏的同心圓
。3)環(huán)形電流磁場(chǎng)a.安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線的磁感線方向。b.所有磁感線都通過(guò)內(nèi)部,內(nèi)密外疏
。4)通電螺線管a.安培定則:讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的磁感線方向;b.通電螺線管的磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁鐵的磁場(chǎng)五、磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線,所受的磁場(chǎng)力跟電流i和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積il的比值叫做通電導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2.定義式:
3.單位:特斯拉(t),1t=1n/a.m4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向就是對(duì)應(yīng)處磁場(chǎng)方向。
5.物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身力學(xué)*質(zhì)的物理量,與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短等因素?zé)o關(guān)。
6.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可用磁感線的疏密程度來(lái)表示,規(guī)定:在垂直于磁場(chǎng)方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度一致。
7.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
。1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相等的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)
。2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是均勻且平行的一組直線。
六、磁通量
定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度b與面積s的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。
定義式:φ=bs(b與s垂直)φ=bscosθ(θ為b與s之間的夾角)
3.單位:韋伯(wb)
4.物理意義:表示穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)。
5.b=φ/s,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫磁通密度
七、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力
2.安培力大小安培力的大小等于電流i、導(dǎo)線長(zhǎng)度l、磁感應(yīng)強(qiáng)度b以及i和b間的夾角的正弦sinθ的乘積,即f=bilsinθ。注意:公式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
3.安培力的方向安培力的方向可利用左手定則判斷左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,并使伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么拇指方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。安培力方向一定垂直于b、i所確定的平面,即f一定和b、i垂直,但b、i不一定垂直。
高中物理磁場(chǎng)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié) 篇3
1、麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論
。1)變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)。
。2)隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定電場(chǎng)。隨時(shí)間不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。隨時(shí)間均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng),隨時(shí)間不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。
。3)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互關(guān)系著,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)。
2、電磁波
(1)周期變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是互相轉(zhuǎn)化,互相激勵(lì),交替產(chǎn)生,由發(fā)生區(qū)域向周?chē)臻g傳播,形成電磁波。
(2)電磁波是橫波
。3)電磁波可以在真空中傳播,電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì),頻率不變、波速和波長(zhǎng)均發(fā)生變化,電磁波傳播速度v等于波長(zhǎng)λ和頻率f的乘積,即v=λf,任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于真空中的光速c=3。00×108m/s。下面為大家介紹的是2012年高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)電磁感應(yīng),希望對(duì)大家會(huì)有所幫助。
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
。1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0。
。2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件:無(wú)論回路是否閉合,只要穿過(guò)線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
。2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流。
2、磁通量
。1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度b與垂直磁場(chǎng)方向的面積s的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,定義式:Φ=bs。如果面積s與b不垂直,應(yīng)以b乘以在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積s′,即Φ=bs′,*單位:wb求磁通量時(shí)應(yīng)該是穿過(guò)某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)面;磁感線從面的正方向穿入時(shí),穿過(guò)該面的磁通量為正。反之,磁通量為負(fù)。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和。
3、楞次定律
。1)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng),總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定,而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡(jiǎn)便。
。2)對(duì)楞次定律的理解①誰(shuí)阻礙誰(shuí)———感應(yīng)電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量。②阻礙什么———阻礙的是穿過(guò)回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身。③如何阻礙———原磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)原磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結(jié)果———阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少。
。3)楞次定律的另一種表述:感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因,表現(xiàn)形式有三種:①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng);③阻礙原電流的變化(自感)。
4。法拉第電磁感應(yīng)定律
電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。表達(dá)式e=nΔΦ/Δt當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為e=blvsinθ。當(dāng)b、l、v三者兩兩垂直時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv。
。1)兩個(gè)公式的選用方法e=nΔΦ/Δt計(jì)算的是在Δt時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì),只有當(dāng)磁通量的變化率是恒定不變時(shí),它算出的才是瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。e=blvsinθ中的v若為瞬時(shí)速度,則算出的就是瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì):若v為平均速度,算出的就是平均電動(dòng)勢(shì)。
。2)公式的變形①當(dāng)線圈垂直磁場(chǎng)方向放置,線圈的面積s保持不變,只是磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度均勻變化時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):e=nsΔb/Δt。②如果磁感強(qiáng)度不變,而線圈面積均勻變化時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=nbδs/Δt。
5。自感現(xiàn)象
。1)自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
。2)自感電動(dòng)勢(shì):在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動(dòng)勢(shì)方向總是阻礙電流的變化。
6。日光燈工作原理
(1)起動(dòng)器的作用:利用動(dòng)觸片和靜觸片的接通與斷開(kāi)起一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用,起動(dòng)的關(guān)鍵就在于斷開(kāi)的瞬間。
。2)鎮(zhèn)流器的作用:日光燈點(diǎn)燃時(shí),利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時(shí)高壓;日光燈正常發(fā)光時(shí),利用自感現(xiàn)象,對(duì)燈管起到降壓限流作用。
7。電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題
在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源,將它們接上電容器,便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器,便可對(duì)用電器供電,在回路中形成電流。因此,電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法是:
。1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。
。2)畫(huà)等效電路。
。3)運(yùn)用全電路歐姆定律,串并聯(lián)電路*質(zhì),電功率等公式聯(lián)立求解。
8。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題
。1)通過(guò)導(dǎo)體的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用,電磁感應(yīng)問(wèn)題往往和力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起,基本方法是:①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。②求回路中電流強(qiáng)度。③分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向)。④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。
。2)電磁感應(yīng)力學(xué)問(wèn)題中,要抓好受力情況,運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析,導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時(shí),加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),抓住a=0時(shí),速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)。
9。電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題
導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能,具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱,又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能,因此,電磁感應(yīng)過(guò)程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)研究電磁感應(yīng)問(wèn)題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)),對(duì)應(yīng)的受力特點(diǎn)是合外力為零,能量轉(zhuǎn)化過(guò)程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是:
。1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。
(2)畫(huà)出等效電路,求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式。
。3)分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿(mǎn)足的方程。
10。電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的分析,要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)大小是否恒定。用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或電流)的方向,從而確定其正負(fù),以及在坐標(biāo)中的范圍。另外,要正確解決圖像問(wèn)題,必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過(guò)程中去,又能根據(jù)實(shí)際過(guò)程的抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去,最終根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷。
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