磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理知識(shí)點(diǎn)
在我們上學(xué)期間,相信大家一定都接觸過(guò)知識(shí)點(diǎn)吧!知識(shí)點(diǎn)也可以通俗的理解為重要的內(nèi)容。想要一份整理好的知識(shí)點(diǎn)嗎?以下是小編為大家整理的磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理知識(shí)點(diǎn),僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理知識(shí)點(diǎn)
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.m
4、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)性質(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。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理知識(shí)點(diǎn)
磁感應(yīng)強(qiáng)度(magneticfluxdensity),描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,常用符號(hào)B表示,國(guó)際通用單位為特斯拉(符號(hào)為T(mén))。磁感應(yīng)強(qiáng)度也被稱(chēng)為磁通量密度或磁通密度。在物理學(xué)中磁場(chǎng)的強(qiáng)弱使用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)表示,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大表示磁感應(yīng)越強(qiáng);磁感應(yīng)強(qiáng)度越小,表示磁感應(yīng)越弱。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義公式
磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B=F/(IL)
磁感應(yīng)強(qiáng)度是由什么決定的?磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小并不是由F、I、L來(lái)決定的,而是由磁極產(chǎn)生體本身的屬性。
如果是一塊磁鐵,那么B的大小之和這塊磁鐵的大小和磁性強(qiáng)弱有關(guān)。
如果是電磁鐵,那么B與I、匝數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)。
物理網(wǎng)很多文章都建議同學(xué)們采用類(lèi)比的方法來(lái)理解各個(gè)物理量。我們用電阻R來(lái)做個(gè)對(duì)比。
R的計(jì)算公式是R=U/I;可一個(gè)導(dǎo)體的電阻R大小并不是由U或者I來(lái)決定的。而是由其導(dǎo)體自身屬性決定的,包括電阻率、長(zhǎng)度、橫截面積。同樣,磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不是由F、I、L來(lái)決定的,而是由磁極產(chǎn)生體本身的屬性。
如果同學(xué)們有時(shí)間,可以把靜電場(chǎng)中電容的兩個(gè)公式來(lái)對(duì)比著復(fù)習(xí)、鞏固下。
B為矢量,方向與磁場(chǎng)方向相同,并不是在該處電流的受力方向,運(yùn)算時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(左手定則)。
描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感線
在磁場(chǎng)中畫(huà)一些曲線,用(虛線或?qū)嵕表示)使曲線上任何一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同(且磁感線互不交叉),這些曲線叫磁感線。
磁感線是閉合曲線。規(guī)定小磁針的北極所指的方向?yàn)榇鸥芯的方向。磁鐵周?chē)拇鸥芯都是從N極出來(lái)進(jìn)入S極,在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極。
磁感線都有哪些性質(zhì)呢?
1、磁感線是徦想的,用來(lái)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行直觀描述的曲線,它并不是客觀存在的。
2、磁感線是閉合曲線;磁鐵的磁感線,外部從N指向S,內(nèi)部從S指向N;
3、磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱,磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
4、任何兩條磁感線都不會(huì)相交,也不能相切。
磁感線(不是磁場(chǎng)線)的性質(zhì)與電場(chǎng)線的性質(zhì)對(duì)比來(lái)記憶。
磁感應(yīng)強(qiáng)度B的所有計(jì)算式
磁感應(yīng)強(qiáng)度B=F/IL
磁感應(yīng)強(qiáng)度B=F/qv
磁感應(yīng)強(qiáng)度B=ξ/Lv
磁感應(yīng)強(qiáng)度B=Φ/S
磁感應(yīng)強(qiáng)度B=E/v
其中,F(xiàn):洛倫茲力或者安培力
q:電荷量
v:速度
ξ:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E:電場(chǎng)強(qiáng)度
Φ:磁通量
S:正對(duì)面積
磁通量
磁通量是閉合線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的累積。
1、定義一:φ=BS,S是與磁場(chǎng)方向垂直的面積,如果平面與磁場(chǎng)方向不垂直,應(yīng)把面積投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上,求出投影面積;
2、定義二:表示穿過(guò)某一面積磁感線條數(shù);此時(shí),我們認(rèn)為B代表的意義是單位面積內(nèi)的磁感線密度。
磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù),正、負(fù)號(hào)不代表方向,僅代表磁感線穿入或穿出。同學(xué)們能不能想到其他類(lèi)似的物理量呢?比如,電流,也是有“運(yùn)動(dòng)方向”的標(biāo)量。
當(dāng)一個(gè)面有兩個(gè)方向的磁感線穿過(guò)時(shí),磁通量的計(jì)算應(yīng)算“純收入”,即ф=ф-ф(ф為正向磁感線條數(shù),ф為反向磁感線條數(shù)。)
物理電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)
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Δ≠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:=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=BS′,國(guó)際單位: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
、僬l(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。
、谧璧K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”。
、茏璧K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:
、僮璧K原磁通量的變化;
、谧璧K物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng);
、圩璧K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=nΔ/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=nΔ/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
、佼(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)電路性質(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:
、儆梅ɡ陔姶鸥袘(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。
、谇蠡芈分须娏鲝(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。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理知識(shí)點(diǎn)
一、磁通量:設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和平面面積S的乘積叫磁通量;
1、計(jì)算式:=BS(BS)
2、推論:B不垂直S時(shí),=BSsin
3、磁通量的國(guó)際單位:韋伯,wb;
4、磁通量與穿過(guò)閉合回路的磁感線條數(shù)成正比;
5、磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù)之分;
二、電磁感應(yīng):穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流;
注:判斷有無(wú)感應(yīng)電流的方法:
1、閉合回路;
2、磁通量發(fā)生變化;
三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
四、磁通量的變化率:等于磁通量的變化量和所用時(shí)間的比值;△/t
1、磁通量的變化率是表示磁通量的變化快慢的物理量;
2、磁通量的變化率由磁通量的變化量和時(shí)間共同決定;
3、磁通量變化率大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就大;
五、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;
1、定義式:E=n△/△t(只能求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì));
2、推論;E=BLVsina(適用導(dǎo)體切割磁感線,求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))
(1)VL,LB,為V與B間的夾角;
。2)VB,LB,為V與L間的夾角
(3)VB,LV,為B與L間的夾角
3、穿過(guò)線圈的磁通量大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大;
4、磁通量的變化量大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大;
5、有感應(yīng)電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不一定有感應(yīng)電流;
六、右手定則(判斷感應(yīng)電流的方向):伸開(kāi)右手,讓大拇指和其余四指共面、且相互垂直,把右手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,四指指向感應(yīng)電流的方向;
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