第五部分导读 · 磁场、电磁感应与交变电流
这一部分是高中电磁学的核心,也是高考物理计算题的重头。逻辑线很清楚:电流产生磁场,磁场对电流和运动电荷有力的作用(安培力、洛伦兹力);反过来,变化的磁场产生电流(电磁感应);线圈在磁场中转动产生的就是交变电流;变化的电场和磁场互相激发,向外传播就是电磁波。
必修三第十三章“电磁感应与电磁波初步”讲的磁场、磁通量、电磁感应现象、电磁波,本书分别并入第 25、27、30 章,按“先初步、再深入”写在一起。
| 章 | 内容 | 在后面哪里用 |
|---|---|---|
| 第 25 章 磁场与安培力 | 磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量、安培力 | 第 28 章导体棒问题 |
| 第 26 章 洛伦兹力与带电粒子在磁场中的运动 | 洛伦兹力、匀速圆周运动的半径和周期、有界磁场、复合场 | 第 34 章汤姆孙测比荷 |
| 第 27 章 电磁感应现象与楞次定律 | 产生感应电流的条件、右手定则、楞次定律及其推广 | 第 28、29 章 |
| 第 28 章 法拉第电磁感应定律 | 、、自感互感、涡流、电路动力学能量综合 | 第 29 章交流发电机 |
| 第 29 章 交变电流 | 交流的产生和描述、有效值、变压器、远距离输电 | 第 42 章探究变压器 |
| 第 30 章 电磁振荡、电磁波与传感器 | LC 振荡、电磁波、电磁波谱、传感器 | 第 35 章光的本性;第 42 章传感器实验 |
考试里怎么考
Section titled “考试里怎么考”- 带电粒子在磁场中的圆周运动几乎每年都有,常是压轴计算题的一部分:找圆心、求半径、算时间,有界磁场的临界轨迹。
- 电磁感应的导体棒问题(电路 + 受力 + 能量 + 动量)是计算题的另一个主力,选择题常考楞次定律判断方向、感应电动势的图像。
- 交变电流常出一道选择题:有效值、变压器的电压电流关系、远距离输电的损耗。
- 电磁波、传感器以概念选择题为主。实验题常考探究影响感应电流方向的因素、探究变压器原副线圈电压与匝数的关系(第 42 章)。
怎么读这一部分
Section titled “怎么读这一部分”三条判断方向的定则最容易混:安培定则(电流的磁场方向)、左手定则(磁场对电流和运动电荷的力)、右手定则(导体切割磁感线的感应电流方向)。第 25、26、27 章分别讲,第 27 章末尾有一张对照表,考前单独看一遍。
第 26 章的圆周运动直接用第 10 章“合力提供向心力”,几何部分要用到圆的弦、切线和圆心角(见《高中数学知识点梳理》第 29 章)。第 28 章的导体棒题是力学和电学的综合,读之前把第 7 章(牛顿定律的应用)、第 13 章(动能定理)、第 19 章(动量定理)的方法过一遍。