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磁場
1.磁場:磁場是存在于磁鐵和電流周圍的物質(zhì)。
(1)磁場的基本特征:磁場對其中的磁體和電流有強大的作用。
(2)判斷磁場方向的三種方法: 小磁針N極受力的方向。 b. 小磁針靜止時N極的方向。 C。 磁力線的切線方向。
2. 磁力線
(1)在磁場中人為繪制一系列曲線。 磁感應(yīng)線上某一點的切線方向也代表該點的磁場方向。 曲線的密度可以定性地表征磁場的強度。 這一系列曲線稱為磁力線。
(2)磁鐵外部的磁力線全部從磁鐵的N極出來,進入S極。 內(nèi)部,從S極到N極,磁力線是閉合曲線; 磁場線不相交或相切。
(3)幾種典型磁場的磁力線分布:右手螺旋定則決定了通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管周圍的磁場分布。
① 線性電流的磁場:同心圓,強度不均勻,距離導(dǎo)線越遠,磁場越弱。
② 通電螺線管磁場:兩端分別為N極和S極。 管內(nèi)可視為均勻磁場,管外為非均勻磁場。
③環(huán)流磁場:兩側(cè)有N極、S極。 離環(huán)中心越遠,磁場越弱。
④ 均勻磁場:各處磁感應(yīng)強度大小相等,方向也相同。 均勻磁場中的磁感應(yīng)線是均勻分布、方向相同的平行直線。
3.磁感應(yīng)強度
(1)定義:磁感應(yīng)強度是表示磁場強度的物理量。 在磁場中,當(dāng)載流導(dǎo)線垂直于磁場方向時,磁場力F與電流I與導(dǎo)線長度的乘積IL之比,稱為該位置處的力。載流電線。 磁感應(yīng)強度由公式 B=F/IL 定義。 單位為T,1T=1N/(A·m)。
(2) 磁感應(yīng)強度是矢量。 磁場中某一點的磁感應(yīng)強度方向就是該點的磁場方向,即通過該點的磁力線的切線方向。
(3)磁場中某一位置的磁感應(yīng)強度的大小和方向是客觀存在的,與所放置的電流I的強度、導(dǎo)線L的長度或電流所受的力無關(guān)。 即使不通電流,對于導(dǎo)體來說,它的磁感應(yīng)強度仍然存在,所以不能說B與F成正比,或者B與IL成反比。
(4) 磁感應(yīng)強度B是矢量,遵循矢量分解與合成的平行四邊形規(guī)則。 注意,磁感應(yīng)強度的方向是那里的磁場方向,而不是那里的電流力的方向。
4、磁力:
F=θ(θ為B與I夾角),只需B∥I和B⊥I兩種情況;
注意:只有當(dāng)電流與磁場成一定角度時,磁場力才不為0。 磁場力F必須垂直于磁場B,也垂直于電流I,即垂直于電荷和磁場所在的平面。 然而,電流I不一定垂直于磁場B并且可以具有角度θ。 磁力的方向可以使用左手定則確定。
5、地磁場:
地球的磁場類似于條形磁鐵的磁場。 它具有三個主要特點:
(1)地磁場的N極靠近地球南極,S極靠近地球北極。
(2)地磁場的水平分量(Bx)總是從地球的南極指向北極,而垂直分量(By)則從北到南相反,在南半球垂直向上高中物理磁場力公式,在垂直方向在北半球向下。
(3)在赤道面上,距地球表面等距離的各點,磁感應(yīng)強度相等,方向為水平北向。
6.了解使用磁傳感器測量通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強度的操作過程和測量結(jié)果(要點)
1) 將磁傳感器末端移近通電螺線管,同時觀察 Bx 圖像特性。
2)圖像:在第一段,曲線B增加,在中間段,水平線B幾乎保持不變,在最后一段,曲線B減少。
測量結(jié)果說明:通電螺線管內(nèi)部(不包括邊緣部分)的磁場可近似視為均勻磁場。
7、直流電機工作原理:
1、電動機轉(zhuǎn)子為什么會轉(zhuǎn)動? 它朝什么方向移動?
2、為什么電機轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動? 電機停在與磁場方向平行還是垂直的位置? (換向器的作用)
電機效率計算及其實驗(包括設(shè)備、連接、測量物理量、效率表達式)
8、幾個例子: 揚聲器原理:磁場對載流導(dǎo)線的作用力,
l動圈麥克風(fēng)的原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
l電磁炮的發(fā)射原理。
l磁電儀原理——磁場對通電導(dǎo)線施加力。
l 磁懸浮列車原理有兩種。
l獨創(chuàng)電機原理。
l獨創(chuàng)發(fā)電機原理。
電磁感應(yīng)
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:1.閉合回路,2.磁通量變化。
2、通過實驗掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(包括設(shè)備、連接、現(xiàn)象)
3.磁通量
(1) 公式:
,θ為B與S的夾角; 只需要B∥S和B⊥S兩種情況; 國際單位制:Wb
(2)計算磁通量時,應(yīng)為穿過一定面積的磁力線凈數(shù)。 任何表面都有正負兩個表面; 當(dāng)磁力線從表面的正方向穿透時,它們穿過表面。 磁通量為正。 反之,磁通量為負。 所需的磁通量是從正側(cè)和負側(cè)穿過的磁通線的代數(shù)和。
1、當(dāng)閉合電路中的某些導(dǎo)體運動切割磁力線時,也會產(chǎn)生感應(yīng)電流。 感應(yīng)電流的方向可以使用右手定則確定。 事實上,在這種情況下,閉環(huán)的磁通量也會發(fā)生變化,因此就會產(chǎn)生電磁感應(yīng)。
2、幾條規(guī)則的區(qū)別:
l右手螺旋定則:確定電流與磁場的關(guān)系;
l左手定則:確定磁場對載流導(dǎo)線施加的力;
l右手定則:確定閉合電路中導(dǎo)體的一部分切割磁力線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。
另外,決定用左手定則還是右手定則的關(guān)鍵是看導(dǎo)體中的電流是由電源提供的還是由切割磁力線的運動產(chǎn)生的。
3、從兩個角度理解:當(dāng)閉環(huán)中的導(dǎo)體的一部分切割磁力線時,施加在導(dǎo)體上的磁場力的方向始終與導(dǎo)體的運動方向相反。
方法一:先用右手定則確定感應(yīng)電流的方向,然后用左手定則確定安培力的方向。 因為在閉合電路中,某些導(dǎo)體切割磁力線并產(chǎn)生感應(yīng)電流后,會受到磁場對電流的作用力的影響。 由左手定則判斷,可以看出,由于左右手的手掌都是向上或向下,最大拇指指向的方向相反高中物理磁場力公式,因此磁場力的方向一定與磁場力的方向相反。導(dǎo)體的運動。
方法二:從能量轉(zhuǎn)換的角度來看:當(dāng)閉環(huán)中的一部分導(dǎo)體切割磁力線并運動時,外力確實做功將機械能轉(zhuǎn)換為電能,運動的導(dǎo)體必須克服磁場強迫去做工作。 因此,磁場力的方向必須與導(dǎo)體相對運動的方向相反。
4、幾個例子:衛(wèi)星導(dǎo)電電纜切割磁力線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向; 推窗時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向
電磁波(麥克斯韋電磁場理論),電磁波在真空中傳播的速度就是光速,電磁波中波長λ、波速v、頻率f的關(guān)系:
(需要會計算)
5.掌握電磁波的組成:電磁波譜(按波長從長到短或頻率從高到低的順序,可見光中按波長從長到短或頻率從高到低的順序)及其區(qū)別 電磁波的主要用途。