高中物理电磁学知识点整理

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。