高中物理磁感应强度的知识点分析思维导图

磁感应强度magnetic flux density，描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉符号为T。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小，表示磁感应越弱。　　磁感应强度的定义公式　　磁感应强度公式B=F/IL　　磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。　　如果是一块磁铁，那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。　　如果是电磁铁，那么B与I、匝数及有无铁芯有关。　　物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。我们用电阻R来做个对比。　　R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。而是由其导体自身属性决定的，包括电阻率、长度、横截面积。同样，磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。　　如果同学们有时间，可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。　　B为矢量，方向与磁场方向相同，并不是在该处电流的受力方向，运算时遵循矢量运算法则左手定则。　　描述磁感应强度的磁感线　　在磁场中画一些曲线，用虚线或实线表示使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同且磁感线互不交叉，这些曲线叫磁感线。　　磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。　　磁感线都有哪些性质呢?　　⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。　　⒉磁感线是闭合曲线;磁铁的磁感线，外部从N指向S，内部从S指向N;　　⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。　　⒋任何两条磁感线都不会相交，也不能相切。　　磁感线不是磁场线的性质与电场线的性质对比来记忆。　　磁感应强度B的所有计算式　　磁感应强度B=F/IL　　磁感应强度B=F/qv　　磁感应强度B=ξ/Lv　　磁感应强度B=Φ/S　　磁感应强度B=E/v　　其中，F：洛伦兹力或者安培力　　q：电荷量　　v：速度　　ξ：感应电动势　　E：电场强度　　Φ：磁通量　　S：正对面积　　磁通量　　磁通量是闭合线圈中磁感应强度B的累积。　　⒈定义一：φ=BS，S是与磁场方向垂直的面积，如果平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积;　　⒉定义二：表示穿过某一面积磁感线条数;此时，我们认为B代表的意义是单位面积内的磁感线密度。　　磁通量是标量，但有正、负，正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出。同学们能不能想到其他类似的物理量呢?比如，电流，也是有“运动方向”的标量。　　当一个面有两个方向的磁感线穿过时，磁通量的计算应算“纯收入”，即ф=ф -ф ф 为正向磁感线条数，ф 为反向磁感线条数。

楞次定律的内容　　感应电流产生的磁场，总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。　　楞次定律的核心，也是最需要大家记住的是“阻碍”二字。　　在高中物理利用楞次定律解题，我们可以用十二个字来形象记忆：“增反减同，来拒去留，增缩减扩”。　　楞次定律Lenz law是一条电磁学的定律，从电磁感应得出感应电动势的方向。其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次Heinrich Friedrich Lenz在1834年发现的。　　楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。楞次定律还可表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。　　对楞次定律的正确理解与使用分析：　　第一，电磁感应楞次定律的核心内容是“阻碍”二字，这恰恰表明楞次定律实质上就是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的特殊表达形式;　　第二，这里的“阻碍”，并非是阻碍引起感应电流的原磁场，而是阻碍更确切来描述应该是“减缓”原磁场磁通量的变化;　　第三，正因阻碍是的是“变化”，所以，当原磁场的磁通量增加或减少而引起感应电流时，则感应电流的磁场必与原磁场反向或同向而阻碍其磁通量的增加或减少，概括起来就是，增加则反向，减少则同向。这就是老师总结的做题应用定律“增反减同”四字要领的由来。　　楞次定律阻碍的表现有哪些方式?　　1产生一个反变化的磁场。　　2导致物体运动。　　3导致围成闭合电路的边框发生形变。　　楞次定律的应用步骤　　具体应用包括以下四步：　　第一，明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向;　　第二，搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况;　　第三，根据楞次定律确定感应电流的磁场的方向;　　第四，运用安培定则判断出感生电流的方向。　　树图网提醒大家，楞次定律要灵活运用，有些题可以通过“感应电流的磁场阻碍相对运动”出发来判断。　　在一些由于某种相对运动而引起感应电流的电磁感应现象中，如运用楞次定律从“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量变化”出发来判断感应电流方向，往往会比较困难。　　对于这样的问题，在运用楞次定律时，一般可以灵活处理，考虑到原磁场的磁通量变化又是由相对运动而引起的，于是可以从“感应电流的磁场阻碍相对运动”出发来判断。

公式E=Blv　　单独一根导体棒切割磁感线时，产生的电动势大小为E=Blv;这里的Blv三者垂直，如果不垂直，需要将l等效替换，将v投影。　　E=Blv与E=△Φ/△t的区别、联系　　联系　　由公式E=△Φ/△t推导E=Blv的过程。　　如图，在某个△t时间内容，导体棒运行的距离为v*△t，磁通量的变化量为△Φ=B*△S=B*l*v*△t，显然E=△Φ/△t=Blv;　　也就是说，当△Φ的变化，是由于单根导体棒切割引起的时，E=Blv与E=△Φ/△t是相通的。　　区别　　E=Blv仅仅使用与单根导体棒切割引起Φ的变化，其他情况如B变化、面积S是圆周状且半径均匀增大等只能用E=△Φ/△t。　　当没有闭合线圈时，不能用E=△Φ/△t;但可以用E=Blv来求解导体棒上电动势，这种情况是有感应电动势但无感应电流。下面我们来做一个解释。　　没有感应电流可以有感应电动势　　很多学生对此有疑问，高中物理网编辑在这里简单做个说明。虽然不产生感应电流，但可以产生感应电动势。　　在咱们高中课本中，电动势的概念最早源于哪里?是恒定电路;不明白的同学去看物理选修3-1第二章内容。　　这里提到的感应电动势，也是电动势的一种，只不过是由感应电磁感应产生的而已;本质上不是有电源产生的，而是通过其他能量产生的。　　举个例子，感应电动势与电动势，就像是黑猫是猫一样的道理。　　因此，我们可以借助于电源的电动势与电流来理解感应电流与感应电动势之间的关系。物理网编辑给大家做一个简要说明，如下：　　有电源，在没有导线连接成电路的情况下，没有电流;此时有电压、没有电流。　　同样也可以适用于电磁感应。由于切割磁感线，进而产生感应电动势电压，但在没有导线连接成电路的情况下，自然是没有电流的。　　大家想一想，是不是这个道理呢?　　用公式E=BLv求电动势应注意　　利用公式E=BLv求电动势这类习题在中学物理中是常见的，但利用此公式时应注意以下几点。　　1. 此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算，一般用于匀强磁场或导体所在位置的各点的磁感应强度相同。　　2. 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况，如果导体各部分切割磁感线的速度不同，可取其平均速度求电动势。