物理选修3-2知识点总结.doc

第四章:电磁感应【知识要点】;=BS·sin;单位Wb,1Wb=1T·m;标量,但有正负。,闭合电路中有感应电流的现象。如果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现象,是1831年法拉第发现的)。、闭合电路的磁通量发生变化。2、闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。(其本质也是闭合回路中磁通量发生变化)。、概念:在电磁感应现象中产生的电动势;2、产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。3、方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。、内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。2、公式:E=n,其中n为线圈匝数。3、公式中涉及到磁通量的变化量的计算,对的计算,一般遇到有两种情况:(1).回路与磁场垂直的面积S不变,磁感应强度发生变化,由,此时,此式中的叫磁感应强度的变化率,若是恒定的,即磁场变化是均匀的,产生的感应电动势是恒定电动势。(2).磁感应强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,则,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。(3).磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别三个量比较项目磁通量磁通量的变化量磁通量的变化率物理意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数某段时间内穿过某个面的磁通量变化穿过某个面的磁通量变化的快慢大小Φ=B·ScosθΔΦ=Φ2-Φ1ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔB=B或=S注意若有相反方向磁场,磁通量可能抵消开始时和转过180°时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少。实际上,它就是单匝线圈上产生的电动势,即E=注意:该式中普遍适用于求平均感应电动势。只与穿过电路的磁通量的变化率有关,而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、、导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用E=Blv求出,式中l为导体切割磁感线的有效长度。(1)有效性:公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度。甲图:l=cdsinβ;乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0。丙图:沿v1方向运动时,l=R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R(2)相对性:E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系。2、导体不垂直切割磁感线时,即v与B有一夹角θ,感应电动势可用E=Blvsinθ求出。3、公式一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同,对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况,如何求感应电动势?例:如图所示,一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,求AC产生的感应电动势,解析:AC各部分切割磁感线的速度不相等,,且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可用其平均切割速度,故。4、——面积为S的纸圈,共匝,在匀强磁场B中,以角速度匀速转动,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两端有最大有感应电动势。解析:设线框长为L,宽为d,以转到图示位置时,边垂直磁场方向向纸外运动切割磁感线,速度为(圆运动半径为宽边d的一半)产生感应电动势,端电势高于端电势。同理边产生感应电动势。端电势高于d端电势。。如果线圈匝,则,M端电势高,N端电势低。参照俯示图:这位置由于线圈边长是垂直切割磁感线,所以有感应电动势最大值,如从图示位置转过一个角度,如果圆周运动线速度,在垂直磁场方向的分量应为,=(是线圈平面与磁场方向的夹角)。当线圈平面垂直磁场方向时,线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,感应电动势为零。:计算感应电动势公式:(导体绕某一固定点转动)注意:,公式的适用条件及使用条件。,当回路中发生磁通变化时,由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流,在内迁移的电荷量为感应电量。,仅由回路电阻和磁通量的变化量决定,与磁通量变化的时间无关。因此,当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时,线圈里聚积的感应电量相等,但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同,外力做功也不同。:1、用楞次定律判断感应电流的方向。楞次定律的内容:感应电流具有这样的的方向,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化。即原磁通量变化感应电流感应电流磁场原磁通量变化。(这个