《高三物理电磁》课件

高三物理电磁•电磁学简介CONTENTS目录•电磁场与电磁波•电场与电势•磁场与磁力•电磁感应•交流电与变压器CHAPTER01电磁学简介电磁学的发展历程静电学静磁学16世纪末期，随着资本主义的发展，自然17世纪，人们对磁学的研究逐渐深入，发科学得到了极大的发展，静电现象开始被现了磁偏角、磁感应等磁现象人们广泛研究电磁感应麦克斯韦方程组19世纪初，英国物理学家法拉第经过多年19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦总结的研究，发现了电磁感应现象，为发电机了前人的研究成果，提出了著名的麦克斯的发明奠定了基础韦方程组，建立了完整的电磁理论体系电磁学在生活中的应用电力工业电子技术交通运输医疗领域发电、输电、配电等各收音机、电视机、电脑电动机车、汽车中的点核磁共振、电磁波治疗个环节都离不开电磁学等电子产品都涉及到电火系统等都利用了电磁等医疗技术都与电磁学原理磁学的应用学原理密切相关CHAPTER02电磁场与电磁波电磁场的性质010203电磁场具有物质性电磁场具有波动性电磁场具有连续性电磁场是一种物质，具有电磁场以波动的形式传播，电磁场在空间中是连续分能量、动量和质量，能够其波动性质与光速有关布的，没有明显的界限产生相互作用力电磁波的传播电磁波的传播速度电磁波的传播方式电磁波的极化电磁波在真空中的传播速电磁波可以以不同的方式电磁波的电场和磁场方向度为光速，在其他介质中传播，包括直线传播、反可以互相垂直，形成极化的传播速度会受到介质特射、折射、散射和干涉等现象性的影响电磁波的应用无线通信红外遥感无线电波用于长距离通信，如红外波段用于遥感探测，可以广播、电视和移动通信等用于气象预报、资源调查和军事侦察等领域雷达探测激光技术雷达通过发射电磁波并接收反激光具有高亮度、单色性和相射回来的信号，可以探测目标干性等优点，广泛应用于信息的位置和速度等信息处理、医疗、通信和测量等领域CHAPTER03电场与电势电场的性质描述电荷周围存在的特殊物质，对其中电荷产生力的作用电场具有方向和大小，可通过电场线表示电场对放入其中的电荷产生电场力作用，大小与电荷所带电量和电场强度成正比电势的计算电势是描述电场中某电势的计算公式为点电荷所具有的势能φ=E/q，其中E为电大小的物理量场强度，q为电荷量电势的大小与电场强度和距离有关，通常用符号表示电场与电势的关系电场强度与电势存在一定的关在匀强电场中，电场强度与电在非匀强电场中，电场强度和系，但并非简单的线性关系势差成正比，方向与等势面垂电势的变化情况较为复杂，需直根据具体情况进行分析CHAPTER04磁场与磁力磁场的性质磁场是客观存在的物理场磁场具有动态性磁场是由磁体或电流产生的，具有方磁场会随着磁体或电流的改变而发生向性和强弱性磁场对放入其中的磁变化，变化的磁场也会产生感应电流体或电流产生作用力磁场具有空间性磁场是三维的，对放入其中的磁体或电流的作用力不仅与磁场方向有关，还与磁体或电流在磁场中的位置有关磁力的计算磁力的大小01磁力的大小可以通过毕奥-萨伐尔定律进行计算，该定律描述了在磁场中放置的电流或磁体所受的力的大小和方向磁力的方向02磁力的方向可以通过左手定则确定，即伸开左手，让四指并拢且与拇指垂直，然后将磁力线从掌心穿过，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向即为磁力的方向磁力的合成与分解03在复杂磁场中，可以通过磁力的合成与分解来计算多个磁体或电流之间的相互作用力磁场与电流的关系电流产生磁场当导体中有电流通过时，会在导体磁场对电流的作用周围产生磁场，电流越大，产生的磁场越强磁场对放入其中的电流产生作用力，该作用力称为安培力，安培力的大小和方向可以通过安培定律进行计算电磁感应当导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应CHAPTER05电磁感应法拉第电磁感应定律总结词描述了当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势的规律详细描述法拉第电磁感应定律指出，当磁场在导体中发生变化时，会在导体中产生电动势这个定律是电磁感应的基础，对于理解发电机、变压器等设备的工作原理具有重要意义楞次定律总结词描述了感应电流的方向总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化详细描述楞次定律是电磁感应中感应电流方向的判断依据根据这一定律，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同这一定律在实践中广泛应用于发电机、变压器等设备的运行电磁感应的应用总结词介绍了电磁感应在实践中的应用，如发电机、变压器、感应电机等详细描述电磁感应在实践中有着广泛的应用，如发电机利用电磁感应将机械能转化为电能，变压器利用电磁感应实现电压的变换，感应电机利用电磁感应实现电能的转换和机械能的输出等这些设备都是基于电磁感应的原理进行工作的，是现代电力工业和电子技术中的重要组成部分CHAPTER06交流电与变压器交流电的产生与传交流电的产生交流电是由发电机通过电磁感应原理产生的，发电机中的线圈在磁场中旋转，产生变化的磁场，从而产生交流电交流电的传输交流电通过输电线传输，由于交流电的方向和大小不断变化，因此在传输过程中会产生电磁感应现象，即电场和磁场相互转换变压器的原理与结构变压器的工作原理变压器利用电磁感应原理，将输入的交流电压升高或降低，输出所需的电压变压器的结构变压器由铁芯和线圈组成，铁芯是磁路，线圈是电路，线圈缠绕在铁芯上变压器的应用与设计变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中，用于升高或降低电压，以满足不同设备的需求此外，变压器还用于调节电流、阻抗匹配等变压器的设计变压器设计需要考虑输入输出电压、功率、容量、效率等因素，同时还需要考虑散热、绝缘、噪声等问题设计过程中需要运用电磁场理论、材料力学、热力学等相关知识。