2022年高中物理磁场部分知识点总结概况.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理磁场专题一、磁场 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样, 是物质存在的另一种形式,是客观存在； 小磁针的指南指北说明地球是一个大磁体；磁体四周空间存在磁场；电流四周 空间也存在磁场；电流四周空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷四周空间也有磁场；静止电荷四周空间没有磁场；磁场存在于磁体、电流、运动电荷四周的空间；磁场是物质存在的一种形式；磁场对磁 体、电流都有磁力作用；与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在；如下图为证明通电导线四周有磁场存在奥斯特试验,以及磁场对电流有力的作用试验；1地

2、磁场地球本身是一个磁体,邻近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极邻近,地磁的北极在地球的南极邻近；2地磁体四周的磁场分布 与条形磁铁四周的磁场分布情形相像；3指南针 放在地球四周的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果；4磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非精确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角；说明：地球上不同点的磁偏角的数值是不同的；磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化；地磁轴和地球自转轴的夹角约为 11 ；二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向；规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场

3、方向；确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针 N极的指向即为该点的磁场方向；磁体磁场：可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向；电流磁场：利用安培定就也叫右手螺旋定就判定磁场方向；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线,磁场方向相同；在这些曲线上, 每一点的切线方向都跟该点的 1磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同； 2磁感线特点 1磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏

4、的地 方表示磁场越弱；2磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向；3磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由 由 S 极到 N 极；N 极到 S 极,在磁体内部以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场说明：磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线,并不是客观 存在于磁场中的真实曲线；磁感线与电场线类似,在空间不能相交,不能相切,也不能中断；四、几种常见磁场 1 通电直导线四周的磁场1安培定就：右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一样,弯曲的四 指所指的方向就是磁感线围绕的方向,这个规律也叫右手螺旋定就；2磁感线分布如下图：说明：名师归

5、纳总结 通电直导线四周的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,实际上电流磁场应为空间第 2 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图形；直线电流的磁场无磁极；磁场的强弱与距导线的距离有关,离导线越近磁场越强,离导线越远磁场越弱；图中的“ ” 号表示磁场方向垂直进入纸面,2环形电流的磁场“ ” 表示磁场方向垂直离开纸面；1安培定就： 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一样,伸直的拇指的方向就是环 形导线轴线上磁感线的方向；2磁感线分布如下图：3几种常用的磁感线不同画法；说明：环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是 N 极和 S 极；由于

6、磁感线均为闭合曲线,所以环内、外磁感线条数相等,故环内磁场强, 环外磁场 弱；环形电流的磁场在微观上可看成很多根很短的直线电流的磁场的叠加；3通电螺线管的磁场1安培定就：用右手握住螺线管,让弯曲时四指的方向跟电流方向一样,大拇指所指的 方向就是螺线管中心轴线上的磁感线方向；2磁感线分布：如下图；3几种常用的磁感线不同的画法；说明：名师归纳总结 通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分布情形相同,两端分别为N第 3 页,共 17 页极和 S 极；管内边缘除外是匀强磁场,磁场分布由S 极指向 N 极；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 环形电流宏观上

7、其实就是只有一匝的通电螺线管,通电螺线管就是由很多匝环形电流串联而成的；因此,通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加；不管是磁体的磁场仍是电流的磁场,其分布都是在立体空间的,要娴熟把握其立体图、纵截面图、横横面图的画法及转换；4匀强磁场1定义：在磁场的某个区域内,假如各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域内的磁场叫做匀强磁场；2磁感线分布特点：间距相同的平行直线；3产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部格外可以认为是匀强磁场；相隔肯定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场也是匀强磁场,如下图：五、磁感应强度1、磁感应强度为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理

8、量：磁感应强度； 描述磁场强弱和方向的物理量,用符号“B” 表示；通过精确的试验可以知道,当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时,受到磁场对它的力的作用； 对于同一磁场, 当电流加倍时,通电导线受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成正比；而当通电导线长度加倍时,它受到的磁场力也加倍, 这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比；对于磁场中某处来说,通电导线在该处受的磁场力 F 与通电电流强度 I 与导线长度 L 乘积的比值是一个恒量,它与电流强度和导线长度的大小均无关；在磁场中不同位置,这个比值可能各不相同,因此,这个比值反映了磁场的强弱；1磁感应强度的定义电流元

9、定义：物理学中把很短一段通电导线中的电流I 与导线长度L 的乘积 IL 叫做电流元；懂得：孤立的电流元是不存在的,由于要使导线中有电流,就必需把它连到电源上；2磁场对通电导线的作用力内容：通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小与 公式：；说明：I 和 L 的乘积成正比；B 为比例系数,与导线的长度和电流的大小都无关；不同的磁场中,B 的值是不同的；B 应为与电流垂直的值,即式子成立条件为：B 与 I 垂直；磁感应强度 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的安培力的作用 F,跟电流 I 和导 线长度 L 的乘积 IL 的比值,叫做通电直导线所在处的磁场的磁感应强度；名师归纳总结 - -

10、 - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 公式： B=F / IL ；2磁感应强度的单位在国际单位制中,B 的单位是特斯拉T,由 B 的定义式可知：1 特 T =3磁感应强度的方向磁感应强度是矢量,不仅有大小,而且有方向,其方向即为该处磁场方向；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,简称为磁场的方向；B 是矢量,其方向就是磁场方向,即小磁针静止时 N 极所指的方向；2、磁通量磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线,磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向,磁感线的密疏, 反映磁感应强度的大

11、小；为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系,规定 ：在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小单位是特 数值相同； 这里应留意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意数来画图,这种画法只能帮忙我们明白磁感应强度大小；方向的分布,不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值；1磁通量的定义穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号 表示；物理意义：穿过某一面的磁感线条数；2磁通量与磁感应强度的关系按前面的规定, 穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数,等于磁感应强度B,所以在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积S 上的磁通量=BS；假设平面 S 不跟磁场

12、方向垂直,就应把S 平面投影到垂直磁场方向上；当平面 S 与磁场方向平行时, =0；公式1公式： =BS；2公式运用的条件：a匀强磁场； b磁感线与平面垂直；3在匀强磁场B 中,假设磁感线与平面不垂直,公式=BS 中的 S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积；此时,式中即为面积 S 在垂直于磁感线方向的投影,我们称为“ 有效面积” ；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3磁通量的单位向；在国际单位中,磁通量的单位是韦伯Wb,简称韦；磁通量是标量,只有大小没有方4磁通密度磁感线越密的地方,穿过垂直单位面积的磁感线条

13、数越多,反之越少, 因此穿过单位面积的磁通量磁通密度,它反映了磁感应强度的大小,在数值上等于磁感应强度的大小,B = /S；六、磁场对电流的作用1安培分子电流假说的内容 安培认为, 在原子、 分子等物质微粒的内部存在着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,分子的两侧相当于两个磁极；2安培假说对有关磁现象的说明1磁化现象：一根软铁棒,在未被磁化时,内部各分子电流的取向杂乱无章,它们 的磁场相互抵消, 对外不显磁性； 当软磁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流取向变得大 致相同时,两端显示较强的磁性作用,形成磁极,软铁棒就被磁化了；2磁体的消磁：磁体的高温或猛烈敲击,即在猛

14、烈的热运动或机械运动影响下,分 子电流取向又变得杂乱无章,磁体磁性消逝；磁现象的电本质 磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由运动的电荷产生的；说明：依据物质的微观结构理论,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电, 核外电子带负电,核外电子在库仑引力作用下绕核高速旋转,形成分子电流；在安培生活的时代,由 于人们对物质的微观结构尚不清晰,所以称为“ 假说”；但是现在, “ 假设” 已成为真理；分子电流假说揭示了电和磁的本质联系,指出了磁性的起源：一切磁现象都是由运动 的电荷产生的；安培力 通电导线在磁场中受到的力称为安培力；3安培力的方向左手定就1左手定就伸开左手, 使大拇指跟其余四个手指垂直,并

15、且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向即为安培力方向；2安培力 F、磁感应强度B、电流 I 三者的方向关系：,即安培力垂直于电流和磁感线所在的平面,但B 与 I 不肯定垂直；判定通电导线在磁场中所受安培力时,留意肯定要用左手,并留意各方向间的关系；假设已知B、I 方向,就方向确定；但假设已知B或 I和方向,就 I或 B方向不确定；4电流间的作用规律名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同向电流相互吸引,异向电流相互排斥；安培力大小的公式表述1当 B 与 I

16、垂直时, F=BIL ；2当 B 与 I 成角时,是 B 与 I 的夹角；,推导过程： 如下图,将 B 分解为垂直电流的和沿电流方向的B 对 I 的作用可用B1、B2 对电流的作用等效替代,5几点说明1通电导线与磁场方向垂直时,F=BIL 最大；平行时最小,F=0；2B 对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度； 3导线 L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中,公式 仅适用于很短的通电导线我们可以把这样的直线电流称为直线电流元；4式中的 L 为导线垂直磁场方向的有效长度；如下图,半径为 r 的半圆形导线与磁场 B 垂直放置,当导线中通以电流 I 时,导线的等效长度为 2 r,故安培力 F=

17、2BIr ；七、磁电式电流表1.电流表的构造磁电式电流表的构造如下图；在蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以转动的铝框,在铝框上绕有线圈； 铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针,线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流经过这两个弹簧流入线圈；2电流表的工作原理名师归纳总结 如下图,设线圈所处位置的磁感应强度大小为B,线圈长度为L ,宽为 d,匝数为n,第 7 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 当线圈中通有电流I 时,安培力对转轴产生力矩：,安培力的大小为： F=nBIL ；故安培力的力矩大小为M1=nBIL

18、d ；它的平面都跟磁感线平行,安培力当线圈发生转动时,不管通过电线圈转到什么位置,的力矩不变；当线圈转过 角时, 这时指针偏角为 角,两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩为 M2 ,对线圈,依据力矩平稳有 M1=M2 ；设弹簧材料的扭转力矩与偏转角成正比,且为 M2=k；由 nBILd=k 得；其中 k、n、 B、 I、d 是肯定的,因此有；由此可知：电流表的工作原理是指针的偏角 的值可以反映 I 值的大小,且电流表刻度是匀称的,对应不同的 在刻度盘上标出相应的电流值,这样就可以直接读取电流值了；磁场对电流的作用基础学问 一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力说明 :磁场对通

19、电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力2.安培力的运算公式：FBILsin 是 I 与 B 的夹角；通电导线与磁场方向垂直时,即 900,此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时,即小值, F=0N;00B900时,安培力 F 介于 0 和最大值之间 . 3.安培力公式的适用条件 : 00,此时安培力有最公式 FBIL 一般适用于匀强磁场中 I B 的情形,对于非匀强磁场只是近似适用如对电流元,但对某些特别情形仍适用如下图, 电流 I1/I 2,如 I 1 在 I2 处磁场的磁感应强度为B,就 I1 对 I2 的安培力 FBI 2L,I 1I 2

20、方向向左,同理I2 对 I1,安培力向右,即同向电流相吸,异向电流相斥依据力的相互作用原理,假如是磁体对通电导体有力的作用,就通电导体对磁体有反作用力两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律二、左手定就1.用左手定就判定安培力方向的方法：伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一平面内, 让磁感线垂直穿过手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向2.安培力 F 的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直I

21、 的方向不肯定垂直3.安培力 F、磁感应强度 B、电流 1 三者的关系已知 I,B 的方向,可惟一确定 F 的方向；,即 F 跟 BI 所在的面垂直 但 B 与已知 F、B 的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定 I 的方向；已知 F,1 的方向时,磁感应强度 B 的方向不能惟一确定4.由于 B,I,F 的方向关系常是在三维的立体空间,所以求解本部分问题时,应具有较好的空间想象力,要善于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成俯视图,剖视图,侧视图等规律方法 1；安培力的性质和规律；即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L公式 F=BIL 中 L 为导线的有效长度,由始端流向末端如下图,甲

22、中：l/2 l ,乙中： L/=d 直径 2R半圆环且半径为R 安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心；安培力做功 :做功的结果将电能转化成其它形式的能2、安培力作用下物体的运动方向的判定1电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定就判定出每小段电流元所受安培力的方向,从而判定整段电流所受合力方向,最终确定运动方向2特别位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特别位置后再判定安培力方向,从而确定运动方向3等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析4利用结论法：两电流相互平行时无转动趋势,同向

23、电流相互吸引,反向电流相互排斥；两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势5转换讨论对象法：由于电流之间,电流与磁体之间相互作用满意牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受电流作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向6分析在安培力作用下通电导体运动情形的一般步骤画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情形用左手定就确定各段通电导线所受安培力据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情形7磁场对通电线圈的作用 :假设线圈面积为 S,线圈中的电流强度为 I,所在磁场的孩感应强度为 B,线圈平面跟磁场的夹角为

24、 ,就线圈所受磁场的力矩为：M=BIScos 磁场对运动电荷的作用基础学问 一、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力1.洛伦兹力的公式 : f=qvB sin , 是 V、B 之间的夹角 . 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向相互平行时,F0 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向相互垂直时,f=qvB 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,的作用力肯定为 0二、洛伦兹力的方向静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.洛伦兹力F 的方向既垂直于磁场B 的方向, 又垂直于运动电荷的速度v

25、 的方向, 即 F 总是垂直于 B 和 v 所在的平面2.使用左手定就判定洛伦兹力方向时,伸出左手,让姆指跟四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动方向当是负电荷时,四指指向与电荷运动方向相反就姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向三、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,受到的洛伦兹力的宏观表现而安培力是导体中全部定向称动的自由电荷2.洛伦兹力肯定不做功,它不转变运动电荷的速度大小 ; 但安培力却可以做功四、带电粒子在匀强磁场中的运动1.不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情形：一是匀速直线运动；二是匀速圆 周运动；三是螺旋运动2

26、.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/qB ；其运动周期T=2 m/qB 与速度大小无关 3.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动,但有区分：带电粒子垂直进入匀强电场,在电场中做匀变速曲线运动类平抛运动；垂直进入匀强磁场,就做变加速曲线运动匀速圆周运动规律方法 1、带电粒子在磁场中运动的圆心、半径准时间的确定1用几何学问确定圆心并求半径由于 F 方向指向圆心,依据 F 肯定垂直 v,画出粒子运动轨迹中任意两点大多是射入点 和出射点的 F 或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何学问求其半径与弦长的关系2确定轨迹所对应的圆心角,求运动

27、时间先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于3600或 2 运算出圆心角的大小,再由公式t= T/3600或 T/2 可求出运动时间3留意圆周运动中有关对称的规律如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出2、洛仑兹力的多解问题1带电粒子电性不确定形成多解带电粒子可能带正电荷,也可能带负电荷,在相同的初速度下,正负粒子在磁场中运动轨 迹不同,导致双解2磁场方向不确定形成多解假设只告知磁感应强度大小,而未说明磁感应强度方向,就应考虑因磁场方向不确定而导致的多解3临界状态不惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场

28、时,它可能穿过去,也可能偏转 1800 从入射 界面这边反向飞出另在光滑水平桌面上,一绝缘轻绳拉着一带电小球在匀强磁场中做匀速圆周运动, 假设绳突然断后, 小球可能运动状态也因小球带电电性,4运动的重复性形成多解绳中有无拉力造成多解如带电粒子在部分是电场,部分是磁场空间运动时,往往具有往复性,因而形成多解名师归纳总结 【例 8】如下图,一半径为R 的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,一第 10 页,共 17 页质量为 m,带电荷量为q 的正粒子不计重力以速度为v 从筒壁的A 孔沿半径方向进入- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 筒内, 设粒

29、子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的缺失,那么要使粒子与筒壁连续碰撞,绕筒壁一周后恰好又从 A 孔射出,问：1磁感应强度 B 的大小必需满意什么条件？2粒子在筒中运动的时间为多少？解析 :1 粒子射入圆筒后受洛仑兹力的作用而发生偏转, 设第一次与B 点碰撞 , 撞后速度方O B 向又指向 O点, 设粒子碰撞n-1 次后再从 A点射出 , 就其运动轨迹是n 段相等的弧长 . O / , 半径为r, 就 =2 /2n= /n.,由几何关系得设第一段圆弧的圆心为rRtann, 又由 r=mv/Bq, 联立得 :BRqmvnn1.2.3A tan2 粒子运动的周期为:T=2 m/qB, 将 B代入得T2ta

30、nnRv弧 AB所对的圆心角22tann2n22nRn2 n=3.4.5 n粒子由 A 到 B 所用的时间Rtannt/2T1nn22v/ O2nv故粒子运动的总时间为tnt/n2Rtann n=3.4.5 v电磁感应现象楞次定律学问要点：一、电磁感应现象：1、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,假如电路 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 年法拉第发觉的；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,因此讨论磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中 BS sin是 B 与 S 的夹角看,磁通量的变化 可由

31、面积的变化 S 引起；可由磁感应强度 B 的变化 B 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；以下各图中, 回路中的磁通量是怎么的变化,我们把回路中磁场方向定为磁通量方向只是为了表达便利 ,就各图中磁通量在原方向是增强仍是减弱；1图：由弹簧或导线组成回路,在匀强磁场B 中,先把它撑开,而后放手,到复原名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原状的过程中；2图：裸铜线 ab 在裸金属导轨上向右匀速运动过程中；3图：条形磁铁插入线圈的过程中；4图：闭合线框远离与

32、它在同一平面内通电直导线的过程中；5图：同一平面内的两个金属环A、B,B 中通入电流,电流强度I 在逐步减小的过程中；6图：同一平面内的A、B 回路,在接通K 的瞬时；7图：同一铁芯上两个线圈,在滑动变阻器的滑键P 向右滑动过程中；8图：水平放置的条形磁铁旁有一闭合的水平放置线框从上向下落的过程中；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,这是中学学过的,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：导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感应电动势； 穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感应电动势；假如导体是闭合电路的

33、一部分, 或者线圈是闭合的,就产生感应电流； 从本质上讲, 上述两种说法是一样的,所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化；二、楞次定律：1、1834 年德国物理学家楞次通过试验总结出：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；即磁通量变化产生感应电流建立感应电流磁场阻碍磁通量变化；2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判定感应电流的方向；楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化；楞次定律是判定感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方一直表述的；依据这个定律,感应电流只能实行这样一个方向,在这个方向下的感

34、应电流所产生的磁场肯定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化；我们把“ 引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“ 原磁道”；因此楞次定律可以简洁表达为：感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化；所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时,感应电流的磁场或磁通与原磁通方向相反,阻碍它的增加；当原磁通削减时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的削减；名师归纳总结 从这里可以看出, 正确懂得感应电流的磁场和原磁通的关系是懂得楞次定律的关键；要留意第 12 页,共 17 页懂得“ 阻碍” 和“ 变化” 这四个字,不能把“ 阻碍” 懂得为“ 阻挡”,原磁通假如增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不

35、能阻挡它的增加,而原磁通仍是要增加的；更不能感- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 应电流的“ 磁场” 阻碍“ 原磁通”,特别不能把阻碍懂得为感应电流的磁场和原磁道方向相反；正确的懂得应当是： 通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来到达“ 阻碍” 原磁通的“ 变化” 即减或增；楞次定律所反映提这样一个物理过程：原磁通变化时原变,产生感应电流I 感,这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其四周空间激发磁场感,这就是电流的磁效应问题；而且 I感的方向就打算了 感的方向用安培右手螺旋定就判定 ；感阻碍 原的变化这正是楞次定律所解决的问题；

36、这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下：楞次定律也可以懂得为：感应电流的成效总是要抵抗或阻碍产生感应电流的缘由,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速；2阻碍相对运动,可懂得为“ 来拒去留”,详细表现为：假设产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,就它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化；假设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,而回路的面积又不行变,就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；3使线圈面积有扩大或缩小的趋势；4阻碍原电流的变化自感现象；利用上述规律分析问题

37、可独辟蹊径,到达快速精确的成效；如图 1所示,在 O 点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判定在插入过程中导环如何运动；假设按常规方法,应先由楞次定律 判定出环内感应电流的方向,再由安培定就确定环形电流对应的磁极, 由磁极的相互作用确定导线环的运动方向；假设直接从感应电流的成效来分析：条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的成效将阻碍磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动；因此环将向右摆动；明显,用其次种方法判定更简捷；应用楞次定律判定感应电流方向的详细步骤：1查明原磁场的方向及磁通量的变化情形；2依据楞次定律中的“ 阻碍” 确定感应电流产生的磁场方

38、向；3由感应电流产生的磁场方向用安培表判定出感应电流的方向；3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定就可判定感应电流的方向；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运动切割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就也是楞次定律的特例；用右手定就能判定的,肯定也能用楞次定律判定,只是不少情形下,不如用右手定就判定的便利简洁；反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定就都能判定出来；如图 2 所示,闭合图形导线中的磁场逐步增强,由于看不到切割,用右手定就就难以判定感应电流的

39、方向,而用楞次定律就很简洁判定；要留意左手定就与右手定就应用的区分,两个定就的应用可简洁总结为：“ 因电而动”用右手,“ 因动而电” 用右手,因果关系不行混淆；电磁感应78.电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律；* 电磁感应现象 -0时,产生感应电动势的现象；条件：0 假设电路闭合就有感应电流磁通量 -定义：磁感应强度与面积的乘积运算：tBS其中 B 匀称； S 与 B 垂直；BS 或BS BS 或者tBStt单位：韦伯B：也叫磁通密度法拉第电磁感应定律-试验 - 感应电动势与 、 无关,只与 / t 以及匝数 n 有关；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

40、化率成正比；数学表达式 - E 的平均值 EtEntE 的瞬时值 - 导体切割磁感线运动；运算公式 - EBlvsin其中 B、L、v 三垂直EBlv其中B、l、v任两物理量夹角 ,其余两个量垂直,L 为有效长度、 B 匀称；楞次定律 -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；懂得 - 1. 增大, B 感要阻碍 的增大；所以 B 感与 B 原方向相反；2. 减小, B 感要阻碍 的减小,所以 B 感与 B 原方向相同；既满意 - 增反减同的原就；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - -

41、 - - - 思路 - 先确定 B 原 的方向,再结合题意判定 的变化,利用增反减同的原就再判定 B 感的方向,再由安培定就判定 I 感 的方向；再判定 I 感的受力方向对阻碍的懂得 - 只能阻碍,不能阻挡；楞次定律其次种描述- 感应电流总是要阻碍引起感因电流的缘由；对阻碍的进一步懂得- 有阻碍才有能量的转化；例如：由于 a 的运动产生感应电流,那么感应电流总是要阻碍 a 的运动；这样才把机械能转化为电流的能量；79.导体切割磁感线时的感应电动势,右手定就；* 内容 - 伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入, 拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向；或感应电动势的高电势一端；因果关系 - 缘由：磁场和导体相对于磁场的运动；结果：产生了感应电流；电荷移动的缘由- 电荷在磁场中受洛仑兹力的结果；80.自感现象；原理 - 电磁感应现象；现象 - 由于导体本身的电流的变化而产生的电磁感应现象；自干系数 - 有关因素 :线圈的横截面积越大、线圈越长、匝数越多、它的自