高二物理磁場電磁感應電流知識與公式教學

高二物理磁場電磁感應電流知識與公式教學

　　安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負。接下來小編為大家整理了高二物理學習內容，一起來看看吧!

　　高二物理磁場電磁感應電流知識點

　　磁場

　　1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量，是矢量，單位T)，1T=1N/Am

　　2.安培力F=BIL;(注：L⊥B){B:磁感應強度(T)，F:安培力(F)，I:電流強度(A)，L:導線長度(m)}

　　3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀〔見第二冊P155〕{f:洛侖茲力(N)，q:帶電粒子電量(C)，V:帶電粒子速度(m/s)｝

　　4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下，帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種)：

　　(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場：不受洛侖茲力的作用，做勻速直線運動V=V0

　　(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場：做勻速圓周運動，規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關，洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵：畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

　　注：

　　(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;

　　(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關內容：地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料

　　電磁感應

　　1.[感應電動勢的大小計算公式]

　　1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律，E:感應電動勢(V)，n:感應線圈匝數，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率｝

　　2)E=BLV垂(切割磁感線運動){L:有效長度(m)｝

　　3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應電動勢){Em:感應電動勢峰值｝

　　4)E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割){ω：角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

　　2.磁通量Φ=BS{Φ：磁通量(Wb)，B:勻強磁場的磁感應強度(T)，S:正對面積(m2)}

　　3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向：由負極流向正極｝

　　4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)，ΔI:變化電流，?t:所用時間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)｝

　　注：

　　(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應用要點〔見第二冊P173〕;

　　(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算：1H=103mH=106μH.

　　(4)其它相關內容：自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。

　　交變電流(正弦式交變電流)

　　1.電壓瞬時值e=Emsinωt電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)

　　2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總

　　3.正(余)弦式交變電流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2

　　4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系

　　U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出

　　5.在遠距離輸電中，采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(P/U)2R;(P損′：輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;

　　6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數;B:磁感強度(T);S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。

　　注：

　　(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉動的頻率相同即：ω電=ω線，f電=f線;

　　(2)發(fā)電機中，線圈在中性面位置磁通量最大，感應電動勢為零，過中性面電流方向就改變;

　　(3)有效值是根據電流熱效應定義的，沒有特別說明的交流數值都指有效值;

　　(4)理想變壓器的匝數比一定時，輸出電壓由輸入電壓決定，輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率，當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入;

　　(5)其它相關內容：正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。

　　普適式){U:電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時間(s)｝