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人教版高中物理选修1-1知识点精讲

全册精讲+→ 班班通教学系统 2022-04-10
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课本目录

第一章 电场 电流
  一、电荷 库仑定律
  二、电场
  三、生活中的静电现象
  四、电容器
  五、电流和电源
  六、电流的热效应
第二章 磁场
  一、指南针与远洋航海
  二、电流的磁场
  三、磁场对通电导线的作用
  四、磁场对运动电荷的作用
  五、磁性材料
第三章 电磁感应
  一、电磁感应现象
  二、法拉第电磁感应定律
  三、交变电流
  四、变压器
  五、高压输电
  六、自感现象 涡流
  七、课题研究:电在我家中
第四章 电磁波及其应用
  一、电磁波的发现
  二、电磁波谱
  三、电磁波的发射和接收
  四、信息化社会
  五、课题研究:社会生活中的电磁波
附录 课外读物推荐


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知识点总结

一、物理学史及物理学家

电闪雷鸣是自然界常见的现象,古人认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家 富兰克林 冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

 伏打 于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件,揭开了电力应用的新篇章。

以美国发明家 爱迪生 和英国化学家 斯旺 为代表的一批发明家,发明和改进了电灯,改变了人类日出而作、日没而息的生活习惯。

1820年,丹麦物理学家 奥斯特 用实验展示了电与磁的联系,说明了电与磁之间存在着相互作用,这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义,也预示了电力应用的可能性。

英国物理学家 法拉第 经过10年的艰苦探索,终于在1831年发现了 电磁感应 现象,进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系,奏响了电气化时代的序曲。

英国物理学家 麦克斯韦 建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在,他的理论,足以与牛顿力学理论相媲美,是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。

德国物理学家 赫兹 用实验证实了电磁波的存在,为无线电技术的发展开拓了道路,被誉为无线电通信的先驱。后人为了纪念他,用他的名字命名了 频率 的单位。

二、基本原理及实际应用

避雷针利用_尖端放电_原理来避雷:带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击。

各种各样的电热器如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯等都是利用 电流的热效应_来工作的。

在磁场中,通电导线要受到 安培力 的作用,我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。

磁场对运动电荷有力的作用,这种力叫做 洛伦兹力 。电视机显像管就是利用了 电子束磁偏转_的原理。

利用电磁感应的原理,人们制造了改变交流电压的装置—— 变压器 ,在现代化生活中发挥着极其重要的作用。

日光灯的电子镇流器是利用 自感现象 工作的;而电磁炉和金属探测器是利用 涡流 工作的。

电磁波具有能量,人们利用电磁波中的某个波段制造了_微波炉_来加热食物。

电磁波可以通过电缆、 光缆 进行有线传播,也可以实现 无线 传输。在进行无线电通信时,需要发送和接受无线电波, 天线 是发射和接受无线电波的必要设备。

把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为 调制 。信号的调制方式有 调幅 和 调频 两种方式。其中 调频 信号由于抗干扰能力强,操作性强,因此高质量的音乐和语言节目,电视伴音采用这种信号调制方式。

10、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。

⑴X光机  D ;   ⑵紫外线灯  C ;⑶理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了  E  。

A.光的全反射;                 B.紫外线具有很强的荧光作用;

C.紫外线具有杀菌消毒作用;     D.X射线的很强的贯穿力;

E.红外线具有显著的热作用;     F.红外线波长较长易发生衍射。


三、基本概念及规律应用

电荷、元电荷、电荷守恒

(1)自然界中只存在两种电荷:用_丝绸_摩擦过的_玻璃棒_带正电荷,用_毛皮_摩擦过的_橡胶棒_带负电荷。同种电荷相互_排斥_,异种电荷相互 吸引_。电荷的多少叫做 电荷量_,用_Q_表示,单位是_库仑 ,简称库,用符号 C 表示。

(2)到目前为止,科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量。这个最小电荷用e表示,它的数值为 1.60×10-19C 。实验指出,所有带电物体的电荷量或者等于它,或者是它的整数倍,因此我们把它叫做 元电荷 。

(3)用_摩擦_和_感应_的方法都可以使物体带电。大量事实表明,电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。这个结论叫做电荷守恒定律。

库仑定律

(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

(2)公式:,其中叫做静电力常量,实验得到。

电场、电场强度、电场线

(1)带电体周围存在着一种物质,这种物质叫 电场 ,电荷间的相互作用就是通过 电场 发生的。

(2)电场强度(场强)

①定义:放入电场中某点的电荷所受静电力跟它的电荷量的比值,叫做该点的电场强度,用表示。

②公式:,由公式可知,场强的单位为牛每库,符号是 N/C 。

③场强既有 大小 ,又有 方向 ,是 矢 量。方向规定: 电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 。

电场线可以形象地描述电场的分布。电场线的 疏密程度 反映电场的强弱; 电场线上某点的切线方向 表示该点的 场强 方向,即电场方向。匀强电场的电场线特点: 距离相等的平行直线。

4、静电的利用与防止    

(1)静电利用原理: 带电粒子受到电场力的作用,会向电极运动,最后被吸附在电极上 。

带正电荷的粒子在电场力作用下会向 负 极运动,带负电的粒子则向 正 极运动。

实例:静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒、避雷针等。

(2)静电危害:放电火花可能引起易燃物的爆炸。人体静电在与金属等导体接触时放电会使人有刺疼感。

(3)防止静电的方法:及时把静电导走。如给空气加湿、地毯中加入导电金属丝等。

5、电容器、电容

电容器是储存电荷的装置,莱顿瓶是最早的电容器。平行板电容器是由两极板和电解质构成。

在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号位F。还有微法()和皮法(),它们的关系是:,。

6、电流、电源、电动势

(1)电流的概念:电荷的 定向移动 形成电流。

(2)电流产生条件: 导体两端有电压 。电源在电路中的作用是 保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流。

(3)电流的方向:规定 正电荷定向移动的方向 为电流的方向。在金属导体中,电流的方向与 自由电子定向移动方向 相反。

(4)电流——描述电流 强弱 的物理量。

定义: 通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值 。

公式:单位: 安培 ,简称 安 ,符号 A ,常用单位和。单位换算关系:、。

(5)电动势是用来描述 电源 本身性质的物理量。符号 E ,单位 伏特 。电动势在数值上等于 电源没有接入电路时两极间的电压 。

7、电流的热效应——焦耳定律

(1)内容: 电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比 。

(2)公式:

8、磁场、磁感线、地磁场、电流的磁场、磁性材料

(1)磁体和 电流 的周围都存在着磁场,磁场对 磁体 和电流都有力的作用。磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针 北极 受力方向为该点的磁场方向。也就是小磁针       静止 时 北极 所指的方向。

(2)磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的 疏密程度 反映磁场的强弱;磁感线上 某点的切线方向 表示该点的 场强 方向,即磁场方向。匀强磁场的磁感线特点: 距离相等的平行直线 。

(3)地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,其间有一个交角,叫做 磁偏角 。


(4)不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场,都可以用 安培定则 来判断其方向,判断直线电流的具体做法是 右手握住导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 。通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判断:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

(5)通常我们所说的铁磁性物质是指 磁化后的磁性 比其他物质磁性强得多的物质,也叫强磁性物质。这些物质由很多已经磁化的小区域组成,这些小区域叫做“ 磁畴 ”。

9、安培力的大小——左手定则  

(1)安培力:通电导体在磁场中受到的作用力叫 安培力 。

(2)安培力的计算公式:;其中B反映了磁场的强弱,叫做磁感应强度,单位是特斯拉,简称特,符号为T。通电导线与磁场方向 垂直 时,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,此时安培力有最小值。

(3)磁感应强度是个矢量,既有大小,又有方向。小磁针的N极在磁场中某点受力的方向,就是这点磁感应强度的方向。

(4)左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指 垂直 ,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向 电流的方向 ,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

10、洛伦兹力的方向  

(1)洛伦兹力: 磁场对运动电荷的作用力 。

(2)安培力是洛伦兹力的宏观表现。

(3)左手定则判定洛伦兹力的方向:伸开左手,使拇指跟其余的四指 垂直 ,且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向 正电荷运动的方向 ,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反。

11、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、法拉第电磁感应定律

闭合电路由于 磁通量 的变化,电路中产生了感应电流,也就是产生了 感应电动势 。产生感应电动势的那部分电路相当于 电源 ;电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的 磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。

如果用E表示感应电动势,它的单位是伏特(V),磁通量和时间的单位分别是韦伯(Wb)和秒(s),在n匝线圈组成的电路中,产生的感应电动势是

                      

12、交变电流

(1)大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流;电流只沿一个方向流动,叫做直流。

(2)电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数规律变化,叫做正弦式电流。

    

(3)描述物理量:周期(T)、频率(f)、有效值(E、U、I)、峰值(Em、Um、Im)

家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.

交流电的有效值是根据 电流的热效应 规定的,对于正弦交流电,它的有效值是其峰值的0.707倍。若把电容器接在交流电路中,它能起到 隔直流 和 通交流 作用。

13、变压器

(1)构造:变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成.

(2)工作原理:变压器利用的是电磁感应现象的互感现象.

14、电磁波  

(1) 麦克斯韦 预言电磁波的存在,而 赫兹 通过实验证实了电磁波的存在。

(2)麦克斯韦电磁场理论: a.变化的磁场产生电场 ; b.变化的电场产生磁场。

(3)电磁波的特点

a.电磁波可以在真空中传播;

b.电磁波本身是一种物质,电磁波具有能量;

c.波长、频率和波速之间的关系:c= (c 波速 ; 波长;  频率);

d.电磁波在真空中的传播速度:c=3.00×108 m/s

(4)电磁波谱:

a. 电磁波按波长(或频率)由大到小(或由小到大)的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。

b.  不同的电磁波具有不同的频率,因此具有不同的特点。

① 无线电波适用于通信和广播,微波炉中使用的微波也是一种无线电波;

② 红外线具有热效应,应用有:夜视仪、红外摄影、红外线遥感;

③ 可见光能引起视觉,不同颜色的可见光是频率范围不同的电磁波;

④ 紫外线具有较高的能量,能灭菌消毒;具有荧光效应,能激发许多物质发光;

⑤ X射线穿透能力较强,能透视人体,检查金属部件内部有无缺陷;

⑥ 射线穿透能力很强,能治疗某些癌症,探测金属部件内部有无缺陷;

14、电热器、白炽灯等常见家用电器的技术参数的含义

(1)电热器工作原理:利用 电流热效应 。如电熨斗、电饭锅、电热水器等。

    若某电热器功率为1000W,工作1小时,耗电 1 度。

(2)某家用白炽灯标识为“220V 40W”,此白炽灯的额定电压为220V交流,在此额定电压下工作的额定功率为40W。

15、安全用电与节约用电

(1)家用电器都应该有 接地线 ,家庭电路中都有 保险装置 。

(2)人体安全电压:不高于36V, 同样的电压或电流加在人体上,交流电的危害更大。

(3)节约用电途径:家电不要待机、照明电器换用节能灯;降低输电导线电阻;提高输电电压从而降低输电电流。 原理:输电线发热

16、电阻器、电容器和电感器

(1)电阻器:电熨斗、电饭锅、电热水器、白炽灯等都是电阻器。

电阻器的作用: 将电能转化为热能 。单位是:欧姆。

电阻器参数:电阻,用R表示,电阻越大,电阻器对电流的阻碍作用越大。

(2)电容器: 是一种储存电荷的装置 。最早出现的电容器是: 莱顿瓶 。

电容器作用:储存电荷;在交流电路中,电容器起到:“通交流、隔直流”作用。

电容参数:电容,用C表示;电容越大,储存电荷的本领越大。

电容器极板的正对面积越大,极板间的距离越小,电容器的电容就越大。

单位:法拉F,1F=106uF=1012pF

(3)电感器:线圈

  电感器作用:阻碍电流的变化;在交流电路中起到:“通直流、阻交流”作用。

  电感器参数:自感系数,用L表示。

  线圈越大,匝数越多,有铁芯,自感系数就越大。

  实例:变压器、日光灯中的镇流器、电磁铁等。


复习提纲

第一章  电场  电流

要点解读

一、电荷

1.认识电荷

(1)自然界有两种电荷:正电荷和负电荷。

(2)元电荷:任何带电物体所带的电荷量都是e的整数倍,电荷量e叫做元电荷。

(3)点电荷:与质点一样,是理想化的物理模型。只有当一个带电体的形状、大小对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,才可以视为点电荷。

(4)电荷的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2.电荷的转移

(1)起电方式:主要有摩擦起电、感应起电和接触起电三种。

(2)起电本质:电子发生了转移。

构成物质的原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成。一般情况下,原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,整个原子显电中性。起电过程的实质都是使电子发生了转移,从而破坏了原子的电中性,得到电子的物体(或物体的一部分)带上负电荷,失去电子的物体(或物体的一部分)带上正电荷。

3.电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量不变。

4.电荷的分布:带电体突出的位置电荷较密集,平坦的位置电荷较稀疏,所以带电体尖锐的部分电场强,容易产生尖端放电。避雷针就是利用了尖端放电的原理。

5.电荷的储存

(1)电容器:两个彼止绝缘且相互靠近的导体就组成了一个电容器。在两个正对的平行金属板中间夹一层绝缘物质——电介质,就形成了一个最简单的平行板电容器。电容器是储存电荷的容器,电容器两极板相对且靠得很近,正负电荷相互吸引,使得两极板上留有等量的异种电荷——电容器就储存了电荷。

(2)电容:电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量。在相同电压下,储存电荷多的电容器电容大;电容的大小由电容器的形状、结构、材料决定;不加电压时,电容器虽不储存电荷,但储存电荷的本领还是具备的——仍有电容。

6.库仑定律:


(2)适用条件:Q1、Q2为真空中的两个点电荷。

带电体都可以看成由许多点电荷组成的,根据库仑定律和力的合成法则,可以求出任意两个带电体之间的库仑力。

二、电场

1.电场:电荷周围存在电场,电荷间是通过电场发生相互作用的。

物质存在有两种形式:一种是实物,一种是场。电场虽然看不见摸不着,但它也是一种客观存在的物质,它可以通过一些性质而表现其客观存在,如在电场中放入电荷,电场就对电荷有力的作用。

2.电场强度


3.电场线:电场线是人们为了形象描述电场而引入的假想的曲线,电场线的疏密反映了电场的强弱,电场线上每一点的切线方向表示该点的电场方向 。

不同电场的电场线分布是不同的。静电场的电场线从正电荷或无穷远发出,终止于无穷远或负电荷;匀强电场的电场线是一簇间距相同、相互平行的直线。

三、电流

1.电流:电荷的定向移动形成电流。

(1)形成电流的条件:要有自由移动的电荷,如:金属导体中有可以自由移动的电子、电解质溶液中有可以自由移动的正、负离子;导体两端要有电压,即导体内部存在电场。

(2)电流的大小:通过导体横截面积的电量Q与所用时间t的比值。其表达式:


(3)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。但电流是标量。

2.电源:电源的作用就是为导体两端提供电压,电源的这种特性用电动势来表示。

电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。不同电源的电动势一般不同。

从能量的角度看,电源就是把其它形式的能转化为电能的装置,电动势反映了电源把其它形式的能转化为电能的本领。

3.电流的热效应:电流通过导体时能使导体的温度升高,电能转化成内能,这就是电流的热效应。


第二章  磁场

要点解读

一、磁场的性质

1.磁场是存在于磁极或电流周围的特殊物质。磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间等一切磁作用都是通过磁场来实现的。

2.磁感线

(1)磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线,磁感线的疏密反映了磁场的强弱,磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向 。

(2)磁铁外部磁场的磁感线从N极到S极,内部则从S极回到N极,形成闭合且不相交的曲线。直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的方向用安培定则判定,通电螺线管相当一条形磁铁。地球是个大磁体,地磁的南极在地理的北极附近,但并不完全重合,存在磁偏角。

3.磁感应强度B


二、磁场的作用

1.安培力F:通电导体在磁场中受到的作用力。

(1)大小:当B与I垂直时F=BIL,式中L是导体在磁场中的有效长度,I为流过导体的电流;当B与I不垂直时,F<BIL;当B与I平行时,F=0。

(2)方向:F垂直于B与I、L所决定的平面,既与B垂直,又与I、L垂直,方向用左手定则判定。

(3)应用:电动机就是利用通电线圈在磁场中受到安培力的作用发生转动的原理。

2.洛伦兹力F洛:运动电荷在磁场中受到的作用力。

(1)大小:当v与B垂直时,F洛最大;当v与B平行时F洛=0。v是电荷在磁场中运动的速度。

(2)方向:安倍力是洛伦兹力的宏观体现,所以也可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。判定方法是,先根据电荷运动方向判断其形成的等效电流方向,然后运用左手定则判定其受力方向。

(3)应用:电视机显像管利用了电子束在磁场中受到洛伦兹力作用发生偏转的原理。

三、磁性材料

1.物体磁性的变化

(1)磁化:物体与磁铁接触后显示出磁性的现象。

(2)退磁:由于高温或受到剧烈的震动使有磁性的物体失去磁性的现象。

2.磁性材料的应用

(1)根据铁磁性材料被磁化后撤去外磁场时剩磁的强弱,把铁磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料。

(2)根据实际需要可选择不同材料:永磁铁要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造;电磁铁需要通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。

第三章  电磁感应    第四章  电磁波及其应用



要点解读

一、电磁感应现象

1.磁通量:(1)穿过一个闭合电路的磁感线越多,穿过这个闭合电路的磁通量越大;(2)磁通量用Φ表示,单位是韦伯,符号Wb。

如图:两个闭合电中路S1和S2的面积相同,从穿过S1 、S 2的磁感线条数可以判断,穿过S1的磁通量Φ1大于穿过S2的磁通量Φ2。



2.感应电流产生的条件

产生感应电流的办法有很多,如闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动,磁铁与线圈的相对运动,实验电路中开关的通断,变阻器阻值的变化……,从这些产生感应电流的实验中,我们可以归纳出产生感应电流的条件是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。

二、法拉第电磁感应定律

1.内容:电磁感应中线圈里的感应电动势跟穿过线圈的磁通量变化率成正比

2.表达式:

n为线圈的匝数;ΔΦ是线圈磁通量的变化量,单位是Wb;Δt是磁通量变化所用的时间。

 

三、交流电

1.交流电的产生:线圈在磁场中转动,由于在不同时刻磁通量的变化率不同,产生大小、方向随时间做周期性变化的电流,这种电流叫交流电。按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。

2.正弦交流电的变化规律

(1)可以用如图所示的正弦(或余弦)图象来表示正弦交流电电流、电压的变化规律。



(2)交流电的峰值、周期、频率

Um、Im是电压、电流的最大值,叫做交流电的峰值。

交流电完成一次周期性变化所用的时间叫做交流电的周期T;交流电在1s内发生的周期性变化的次数,叫交流电的频率f,单位是Hz;周期和频率的关系是;我国电网中的交流电频率f =50Hz。

3.交流电的有效值

(1)交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间里它们产生的热量相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。

(2)按正弦规律变化的交流,它的有效值和峰值之间的关系是(Ue、Ie分别表示交流电压、电流的有效值)


四、变压器

1.变压器构造:变压器由原线圈、铁芯和副线圈组成。

2.变压器工作原理

(1)在变压器原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流通过,在闭合铁芯中产生交变的磁通量,这个交变磁通量穿过副线圈,在副线圈上产生感应电动势,感应电动势等于副线圈未接入电路时的电压U2;

(2)因每匝线圈上的感应电动势是相等的,匝数越多的线圈,感应电动势越大,电压越高。原线圈匝数为n1,原线圈匝数为n2,如果n2>n1,则U2>U1,这种变压器叫升压变压器;如果n2<n1,则U2<U1,这种变压器叫降压变压器。

五、高压输电

根据输电线上损失的热功率,减少输电损失的途径有:(1)减少输电线的电阻,可以采用导电性能好的材料做导线,或使导线粗一些;(2)减少输送的电流,根据电功率公式P =UI,在输送一定功率的电能时,要减少输送的电流就必须提高输送的电压,采用高压输电。

六、自感现象、涡流

1.自感现象:自感,通俗地说就是“自身感应”,由于通过导体自身的电流发生变化而引起磁通量变化时,导体自身产生感应电动势的现象。

(1)导体中的自感电动势总是阻碍引起自感电动势的电流的变化。

(2)对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的情况下,产生的自感电动势是不同的,在电学中,用自感系数来表示线圈的这种特性。线圈越粗、越长,匝数越多,它的自感系数就越大,线圈有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得多。

2.涡流:把块状金属放在变化的磁场中,金属块内将产生感应电流,这种电流叫涡流。

可以利用涡流产生的热量,如电磁炉;涡流有时也有害,需减少涡流,如变压器的铁芯。

七、电磁波及其应用

1.麦克斯韦电磁理论要点

(1)变化的电场产生磁场;(2)变化的磁场产生电场。

麦克斯韦预示了空间可能存在电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在。

2.电磁波的特点

(1)电磁波传播不需介质,可在真空中传播;(2)电磁波在真空中传播的速度等于光速c;


3.电磁波谱

无线电波:波动性明显

红外线:有显著的热作用

可见光:人眼可见

紫外线:产生荧光反应

X射线:贯穿能力强

γ射线:穿透能力很强

以上排列的电磁波频率由低到高,波长由长到短。

4.电磁波的发射、传输、接收

(1)采用开放电路及调制技术向外发射高频信号,调制有调频和调幅两种方式。

(2)电磁波的传输:卫星传输、光缆传输、电缆传输。

(3)电磁波的接收:调谐获取信号、检波(又称解调)让信号还原。

5.传感器

(1)作用:传感器的作用是将感受到的非电学量如力、热、光、声、化学、生物等量转换成便于测量的电学量或信号。

(2)常用传感器:双金属温度传感器、光敏电阻传感器、压力传感器等。

6.电磁波的应用和防止

(1)应用:电视机、收音机、摄像机、雷达、微波炉等。

(2)防止:电磁污染、信息犯罪等。


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