外行看熱鬧,内行看門道!大家好,我是歐陽老師!
電磁學在中學物理裡面一直都比較難,大家對它也是愛恨交加!今天我們用動态圖來解析一下這個問題!
1.基礎篇
感應起電
自然狀态下的物體是不帶電的,物體内部同時存在着等量的正電荷和負電荷。如圖,當一個帶負電的物體靠近不帶電的物體時,物體内部的正電荷會被吸引到左側,而負電荷會被排斥到另外一側,這種讓物體帶電的方式叫做感應起電。感應起電的實質是“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”。
驗電器與電磁屏蔽
上面的左圖是帶電體接觸驗電器的過程。此時,驗電器裡面的金屬箔片因為帶上同種電荷而相互排斥,張開。這就是驗電器的工作原理。
上面的右圖,展現的是靜電屏蔽現象。金屬罩蓋住驗電器,形成一個屏蔽體。這時候,金屬壁形成一個等勢體,驗電器内部的金屬箔片受力達到平衡,就如同沒有受到電磁的相互作用。這就是靜電屏蔽現象。
分子電流假說
分子電流假說是安培提出的。安培認為構成磁體的分子内部存在一種環形電流——分子電流。由于分子電流的存在,每個磁分子成為小磁體,兩側相當于兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的,它們産生的磁場互相抵消,對外不顯磁性。當外界磁場作用後,分子電流的取向大緻相同,兩端顯示較強的磁體作用,形成磁極,就被磁化了。
楞次定律
楞次定律:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
總結為——“來拒去留”、“增反減同”。就是說,磁體進來的時候是招到感應電流的拒絕的;出去的時候是招到感應電流的挽留的。而感應電流的磁場變化是:磁感應強度增大,感應電流就會産生反方向的磁場;磁感應強度減小時,感應電流産生的磁場方向就跟它相同,這樣可以延緩磁場強度的減弱。
庫侖定律
庫侖定律:真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積(q1q2)成正比,與它們的距離的二次方(r2)成反比,作用力的方向在它們的連線上,同名電荷相斥,異名電荷相吸。
庫侖定律的表達式
上面的動态圖很好地展現了庫侖定律。當帶電體之間距離越近,受到的庫侖力就越大。
簡易電動機模型
用磁鐵、電池、導線,就可以制作成簡易的電動機。電動機的原理是——通電導體在磁場中會受力轉動。
交流電發電機模型
閉合線圈在外力作用下轉動,在磁場中做切割磁感線運動,從而産生大小和方向都交替變化的電流(交流電)。這就是交流電發電機的工作原理。
2.進階篇帶電粒子在複合場中的運動
帶電粒子在磁場和電場中運動
上面這種是電場和磁場直接重疊在一起,且電場呈現周期性變化。
帶電粒子在電場和磁場中運動
第二種是磁場和電場分布在不同區域的。這種題相對簡單一些。
回旋加速器原理圖
上面圖是回旋加速器的工作原理圖。兩個磁場中間夾着一個電池,且電場也是呈現周期性變化的。
寫在最後:以上内容,無論是初中還是高中,都能用得上。如果你身邊有人正在讀中學的,請轉發給他!
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