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高二物理磁感應(yīng)強度知識點講解

時間:2018-10-23 14:57:00   來源:無憂考網(wǎng)     [字體: ]
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  【一】

  感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場,總是在阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量的變化。

  楞次定律的核心,也是最需要大家記住的是“阻礙”二字。

  在高中物理利用楞次定律解題,我們可以用十二個字來形象記憶:“增反減同,來拒去留,增縮減擴”。

  楞次定律(Lenzlaw)是一條電磁學的定律,從電磁感應(yīng)得出感應(yīng)電動勢的方向。其可確定由電磁感應(yīng)而產(chǎn)生之電動勢的方向。它是由*物理學家海因里!だ愦(HeinrichFriedrichLenz)在1834年發(fā)現(xiàn)的。

  楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。楞次定律還可表述為:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。

  對楞次定律的正確理解與使用分析:

  第一,電磁感應(yīng)楞次定律的核心內(nèi)容是“阻礙”二字,這恰恰表明楞次定律實質(zhì)上就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的特殊表達形式;

  第二,這里的“阻礙”,并非是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場,而是阻礙(更確切來描述應(yīng)該是“減緩”)原磁場磁通量的變化;

  第三,正因阻礙是的是“變化”,所以,當原磁場的磁通量增加(或減少)而引起感應(yīng)電流時,則感應(yīng)電流的磁場必與原磁場反向(或同向)而阻礙其磁通量的增加(或減少),概括起來就是,增加則反向,減少則同向。這就是老師總結(jié)的做題應(yīng)用定律“增反減同”四字要領(lǐng)的由來。

  楞次定律阻礙的表現(xiàn)有哪些方式?

  (1)產(chǎn)生一個反變化的磁場。

  (2)導致物體運動。

  (3)導致圍成閉合電路的邊框發(fā)生形變。

  楞次定律的應(yīng)用步驟

  具體應(yīng)用包括以下四步:

  第一,明確引起感應(yīng)電流的原磁場在被感應(yīng)的回路上的方向;

  第二,搞清原磁場穿過被感應(yīng)的回路中的磁通量增減情況;

  第三,根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場的方向;

  第四,運用安培定則判斷出感生電流的方向。

  高中物理網(wǎng)編輯提醒大家,楞次定律要靈活運用,有些題可以通過“感應(yīng)電流的磁場阻礙相對運動”出發(fā)來判斷。

  在一些由于某種相對運動而引起感應(yīng)電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,如運用楞次定律從“感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量變化”出發(fā)來判斷感應(yīng)電流方向,往往會比較困難。

  對于這樣的問題,在運用楞次定律時,一般可以靈活處理,考慮到原磁場的磁通量變化又是由相對運動而引起的,于是可以從“感應(yīng)電流的磁場阻礙相對運動”出發(fā)來判斷。

  【二】

  磁感應(yīng)強度(magneticfluxdensity),描述磁場強弱和方向的物理量,是矢量,常用符號B表示,國際通用單位為特斯拉(符號為T)。磁感應(yīng)強度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學中磁場的強弱使用磁感應(yīng)強度來表示,磁感應(yīng)強度越大表示磁感應(yīng)越強;磁感應(yīng)強度越小,表示磁感應(yīng)越弱。

  磁感應(yīng)強度的定義公式

  磁感應(yīng)強度公式B=F/(IL)

  磁感應(yīng)強度是由什么決定的?磁感應(yīng)強度的大小并不是由F、I、L來決定的,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弱有關(guān)。

  如果是電磁鐵,那么B與I、匝數(shù)及有無鐵芯有關(guān)。

  物理網(wǎng)很多文章都建議同學們采用類比的方法來理解各個物理量。我們用電阻R來做個對比。

  R的計算公式是R=U/I;可一個導體的電阻R大小并不是由U或者I來決定的。而是由其導體自身屬性決定的,包括電阻率、長度、橫截面積。同樣,磁感應(yīng)強度B也不是由F、I、L來決定的,而是由磁極產(chǎn)生體本身的屬性。

  如果同學們有時間,可以把靜電場中電容的兩個公式來對比著復習、鞏固下。

  B為矢量,方向與磁場方向相同,并不是在該處電流的受力方向,運算時遵循矢量運算法則(左手定則)。

  描述磁感應(yīng)強度的磁感線

  在磁場中畫一些曲線,用(虛線或?qū)嵕表示)使曲線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同(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為磁感線的方向。磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來進入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?

 、贝鸥芯是徦想的,用來對磁場進行直觀描述的曲線,它并不是客觀存在的。

 、泊鸥芯是閉合曲線;磁鐵的磁感線,外部從N指向S,內(nèi)部從S指向N;

  ⒊磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的強弱,磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。

 、慈魏蝺蓷l磁感線都不會相交,也不能相切。

  磁感線(不是磁場線)的性質(zhì)與電場線的性質(zhì)對比來記憶。

  磁感應(yīng)強度B的所有計算式

  磁感應(yīng)強度B=F/IL

  磁感應(yīng)強度B=F/qv

  磁感應(yīng)強度B=ξ/Lv

  磁感應(yīng)強度B=Φ/S

  磁感應(yīng)強度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)電動勢

  E:電場強度

  Φ:磁通量

  S:正對面積

  磁通量

  磁通量是閉合線圈中磁感應(yīng)強度B的累積。

 、倍x一:φ=BS,S是與磁場方向垂直的面積,如果平面與磁場方向不垂直,應(yīng)把面積投影到與磁場垂直的方向上,求出投影面積;

 、捕x二:表示穿過某一面積磁感線條數(shù);此時,我們認為B代表的意義是單位面積內(nèi)的磁感線密度。

  磁通量是標量,但有正、負,正、負號不代表方向,僅代表磁感線穿入或穿出。同學們能不能想到其他類似的物理量呢?比如,電流,也是有“運動方向”的標量。

  當一個面有兩個方向的磁感線穿過時,磁通量的計算應(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)。)