大学物理磁学总结 第1篇
【关 键 词】 电磁感应；教学设计；重要考点
一、明确教学重点和流程
第一，学情分析。本课题是大学物理中电磁感应部分的一个重要内容，是学习后续内容的前提和基础，也是统领第八章的纲要。学生已学习了《静电场》与《稳恒磁场》的内容，为本课题的学习奠定了理论基础。中学楞次定律的学习，便于学生理解电磁感应定律数学表达式中“一”的具体物理意义。
第二，教学目标。知识目标：理解产生电磁感应现象的条件；掌握电磁感应定律的内容；了解电磁感应定律的应用。能力目标：增强学生的探究兴趣，培养学生严谨的物理思维方法，提高学生运用电磁感应定律分析问题解决实际问题的能力。情感目标：通过三峡水电站的介绍，增强学生们的民族自信心和自豪感。
第三，要采用有新意的教学引入，为本课题开一个好头。如1820年xxx发现电流磁效应；1831年8月，法拉第通过一系列的实验发现了“磁生电”现象；1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化着的电流、变化着的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。这样的设计意图在于，通过物理学史，介绍科学家探索磁生电的过程，使学生体会科学发现的不易，进入本节课教学。并设疑：在现在我们看来，法拉第总结的这五种类型都是引起了某一个物理量的变化，具体是哪个物理量呢？下面就来研究一下电磁感应现象，探究一下磁生电的条件。
二、教授重要考点
（一）法拉第电磁感应定律
这是本课题最核心的知识和考点。需要通过经典例题引导学生正确理解知识、掌握解题方法。如某学习小组设计了一种发电装置如图2甲所示，图乙为其俯视图。将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=、半径r=的圆柱体，其可绕固定轴OO′逆时针（俯视）转动，角速度ω=100rad/s。设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=、方向都垂直于圆柱体侧表面。紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻R1=Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行。图丙中阻值R=Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数约为
B. 杆ab移产生的感应电动势的有效值E=2V
C. 电阻R消耗的电功率为2W
D. 在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零
导线切割磁感线运动产生感应电动势的即时值用公式E=BLv计算，杆ab移产生的感应电动势的有效值E=2V，B正确；电流表A的示数I===1A，A错误；电阻R消耗的电功率为P=I2R=，C错误；电量q=It=
t===，在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零。D正确。故答案为BD。
讲解例题时，老师还要做好方法总结：E=是求整个回路的总电动势，并且求出的是t时间内的平均感应电动势，而公式E=BLV求出的只是切割磁感线的那部分导体中的感应电动势，不一定是回路中的总感应电动势，并且它一般用于求某一时刻的瞬时感应电动势。
（二）电磁感应中的电路问题
这是本课题中较难的知识，需要老师通过例题引导学生做知识迁移，掌握相关解题方法。例如：两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
（1）求ab杆下滑的最大速度vm；
（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
根据法拉第电磁感应定律、xxx律、安培力公式和xxx第二定律，有：E=BLv，I=，FA=BIL，mgsinθ-FA=ma，即mgsinθ-=ma，当加速度a为零时，速度v达最大，速度最大值vm=
（2）根据能量守恒定律有mgxsinθ=mv+Q，得x =+
（3）根据电磁感应定律有=
根据闭合电路xxx律有=
感应电量q=Δt==
得q=+
对于电磁感应中的能量转化问题，应弄清在过程中有哪些能量参与了转化，什么能量减少了，什么能量增加了，由能的转化和守恒定律即可求出转化的能量。能量的转化和守恒是通过做功来实现的，安培力做功是联系电能与其他形式的能相互转化的桥梁。因此，也可由功能关系（或动能定理）计算安培力的功，从而确定电能与其他形式的能相互转化的量。
（三）电磁现象中的功能关系
功能关系在近几年高考中常考，需要学生引起高度重视，尤其在新高考实施之后，老师更应该引导学生掌握。可举例题如：
如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=×10-2kg，回路中每根导体棒电阻r=×10-2Ω，金属轨道宽度l=。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2。
老师可做如下设问：（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒cd运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。并为学生解答：
（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，则F安=mgsinθ=。
（2）设导体棒ab的速度为v，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则E=Blv，I=，F安=BIl，解得v==。
（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F=F安+mgsinθ=，拉力的功率P=Fv=。
方法总结：导轨上双金属棒运动切割磁感线产生感应电动势的模型的处理方法一般用动量守恒和能量守恒处理。
三、善于为课堂做总结
通过对物理教材和高中物理课程教材的分析，本次课题的设计使得教学内容更紧密联系实际。除了有精心的课程设置，也有与考试密切相关的考点分析，更有解题思维和方法的指导。
教师一方面采用传统实验演示，另一方面充分利用各种现代教学技术手段，全面整合文本形式、图片、试题等教学资源，引导学生进行分析推倒，发挥学生的主观能动性，培养学生分析能力和利用所学知识解决实际问题的能力。通过对电磁感应在实际应用中的介绍，锻炼学生解题能力的同时也锻炼了其发散性思维。
【参考文献】
[1] 马文蔚. 物理学（第五版）上册[M]. 北京：高等教育出版社，2010：296～300.
大学物理磁学总结 第2篇
概念（2113定义和相关公式）
1、 位置矢量： ，其5261在直角坐标系中： ； 角位置：4102θ1653
2、 速度： 平均速度： 速率： ( )角速度：
角速度与速度的关系：V=rω
3、 加速度： 或 平均加速度： 角加速度：
在自然坐标系中 其中 （=rβ）， （=r2 ω）
4、 力： =m （或 = ） 力矩： （大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）
5、 动量： ，角动量： （大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）
6、 冲量： （= Δt）；功： （气体对外做功：A=∫PdV）
mg（重力） → mgh
-kx（弹性力） → kx2/2
F= （万有引力） → =Ep
（静电力） →
7、 动能：mV2/2
8、 势能：A保= – ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下：
机械能：E=EK+EP
9、 热量： 其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为：Cp= Cv+R
10、 xxx：
11、 分子平均平动能： ；理想气体内能：
12、 麦克斯韦速率分布函数： （意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率）
13、 平均速率：
方均根速率： ；最可几速率：
14、 熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）
15、 电场强度： = /q0 （对点电荷： ）
16、 电势： （对点电荷 ）；电势能：Wa=qUa(A= –ΔW)
17、 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/2
18、 磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向(S→N)。
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大学物理磁学总结 第3篇
第一章（静止电荷的电场）
1、电荷的基本性质：两种电荷，量子性，电荷守恒，相对论不变性。
2、库仑定律：两个静止的点电荷之间的作用力
3、电力叠加原理：F=ΣFi
kq1q2r2=
q1q2
4πε0r2
4、电场强度：E=，q0为静止电荷
5、场强叠加原理：E=ΣEi
用叠加法求电荷系的静电场：
E=iE=
6、电通量：Φe=
4πε0r2idq
（离散型）（连续型）
4πε0r27.xxx定律：=Σqints
8、典型静电场：
1)均匀带电球面：E=0（球面内）
2)均匀带电球体：E=
qqq
4πε0r2（球面外）
ρε0
4πε0R
=3（球体内）
4πε0r2λ
（球体外），方向垂直于带电直线
3)均匀带电无限长直线：
2πε0r
4)均匀带电无限大平面：
，方向垂直于带电平面
9、电偶极子在电场中受到的力矩：
M=p×E
第三章（电势）
1、静电场是保守场：
=0L
2、电势差：φ1φ2=(p1)
电势：φp=（P0是电势零点）(p)电势叠加原理：φ=Σφi3.点电荷的电势：φ=
q4πε0r
(p0)
(p2)
电荷连续分布的带电体的电势：
φ=4πεr
4、电场强度E与电势φ的关系的微分形式：
E=-gradφ=-φ=-(i+j+k)
xyz
φφφ
电场线处处与等势面垂直，并指向电势降低的方向；电场线密处等势面间距小。
5、电荷在外电场中的电势能：W=qφ
移动电荷时电场力做的功：
A12=q（φ1φ2）=W1-W2
电偶极子在外电场中的电势能：W=-pE
第四章（静电场中的导体）
1、导体的静电平衡条件：Eint=0，表面外紧邻处Es⊥表面或导体是个等势
2、静电平衡的导体上电荷的分布:
Qint=0,=ε0E
3、计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据：
xxx定律，电势概念，电荷守恒，导体经典平衡条件。
4、静电屏蔽：金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零，
因而对壳内无影响。
第五章（静电场中的电介质）
1、电介质分子的电距：极性分子有固有电距，非极性分子在外电场中产生
感生电距。2.电介质的极化：在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电介质
的表面（或内部）出现束缚电荷。
电极化强度：对各向同性的电介质，在电场不太强的情况下
P=ε0（εr-1）E=ε0XE
面束缚电荷密度：’=Pen3.电位移：D=ε0E+P
对各向同性电介质：D=ε0εrE=εED的xxx定律：=q0intS4.电容器的电容：C=UQ
5、平行板电容器：C=
ε0εrSd
并联电容器组：C=ΣCi串联电容器组：=Σ
CCi11
6、电容器的能量：
1Q22C
=CU2=QU
ε0εrE2
211
7、电介质中电场的能量密度：ωe=
第六章（恒定电流）
1、电流密度：J=nqv
电流：I=s
=2DE
电流的连续性方程：=-s2.恒定电流：=0s
dqintdt
恒定电场：稳定电荷分布产生的电场
=0s
3、xxx律：U=IRJ=E（微分形式）
电阻：R=ρSl
4、电动势：xxx电力反抗静电力移动电荷做功，把其它种形式的能量转换为电势能，产生电势升高。
Aneq
大学物理磁学总结 第4篇
一、电容：1、定义式C=Q/ΔU=Q(U1—U2)
2、几种电容器：(1)平行板电容器 C=εS/d，
（2）圆柱形电容器C=2πεl/ln(R2/R1)
（3）球形电容器 C=4лεR2R3/(R2-R3)
3、并联 C=C1+C2+……
4、串联 1/C=1/C1+1/C2+……
二、库仑定律回：F=q1q2r/(4лε。r^3)
三、电答场强度：E=F/q。
四、电势U：
U=∫°E·dl
五、电势差Uab=Ua-Ub
大学物理磁学总结 第5篇
力学部分：
1、基本概念：
力、合力、分力、力的平行四边形法则、三种常见类型的力、力的三要素、时间、时刻、位移、路程、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率、加速度、共点力平衡(平衡条件)、线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、动量、冲量、动量变化、功、功率、能、动能、重力势能、**势能、机械能、简谐运动的位移、回复力、受迫振动、共振、机械波、振幅、波长、波速
2、基本规律：
匀变速直线运动的基本规律(12个方程);
三力共点平衡的特点;
xxx运动定律(xxx第一、第二、第三定律);
万有引力定律;
天体运动的基本规律(行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题);
动量定理与动能定理(力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变化的关系);
动量守恒定律(四类守恒条件、方程、应用过程);
功能基本关系(功是能量转化的量度)
重力做功与重力势能变化的关系(重力、分子力、电场力、引力做功的特点);
功能原理(非重力做功与物体机械能变化之间的关系);
机械能守恒定律(守恒条件、方程、应用步骤);
简谐运动的基本规律(两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、简谐运动的对称*、单摆的振动周期公式);简谐运动的图像应用;
xxx的传播特点;波长、波速、周期的关系;xxx的图像应用;
3、基本运动类型：
运动类型受力特点备注
直线运动所受合外力与物体速度方向在一条直线上一般变速直线运动的受力分析
匀变速直线运动同上且所受合外力为恒力1.匀加速直线运动
2.匀减速直线运动
曲线运动所受合外力与物体速度方向不在一条直线上速度方向沿轨迹的切线方向
合外力指向轨迹内侧
(类)平抛运动所受合外力为恒力且与物体初速度方向垂直运动的合成与分解
匀速圆周运动所受合外力大小恒定、方向始终沿半径指向圆心
(合外力充当向心力)一般圆周运动的受力特点
向心力的受力分析
简谐运动所受合外力大小与位移大小成正比，方向始终指向平衡位置回复力的受力分析
4、基本方法：
力的合成与分解(平行四边形、三角形、多边形、正交分解);
三力平衡问题的处理方法(封闭三角形法、相似三角形法、多力平衡问题—正交分解法);
对物体的受力分析(隔离体法、依据：力的产生条件、物体的运动状态、xxx摩擦力的分析方法—假设法);
处理匀变速直线运动的解析法(解方程或方程组)、图像法(匀变速直线运动的s-t图像、v-t图像);
解决动力学问题的三大类方法：xxx运动定律结合运动学方程(恒力作用下的宏观低速运动问题)、动量、能量(可处理变力作用的问题、不需考虑中间过程、注意运用守恒观点);
针对简谐运动的对称法、针对xxx图像的描点法、平移法
5、常见题型：
合力与分力的关系：两个分力及其合力的大小、方向六个量中已知其中四个量求另外两个量。
斜面类问题：(1)斜面上静止物体的受力分析;(2)斜面上运动物体的受力情况和运动情况的分析(包括物体除受常规力之外多一个某方向的力的分析);(3)整体(斜面和物体)受力情况及运动情况的分析(整体法、个体法)。
动力学的两大类问题：(1)已知运动求受力;(2)已知受力求运动。
竖直面内的圆周运动问题：(注意向心力的分析;绳拉物体、杆拉物体、轨道内侧外侧问题;最高点、最低点的特点)。
人造地球卫星问题：(几个近似;黄金变换;注意公式中各物理量的物理意义)。
动量机械能的综合题：
(1)单个物体应用动量定理、动能定理或机械能守恒的题型;
(2)系统应用动量定理的题型;
(3)系统综合运用动量、能量观点的题型：
①碰撞问题;
②*(反冲)问题(包括静止原子核衰变问题));
③滑块长木板问题(注意不同的初始条件、滑离和不滑离两种情况、四个方程);
④子**木块问题;
⑤*簧类问题(竖直方向*簧、水平*簧振子、系统内物体间通过*簧相互作用等);
⑥单摆类问题：
⑦工件皮带问题(水平传送带，倾斜传送带);
⑧人车问题;人船问题;人气球问题(某方向动量守恒、平均动量守恒);
机械波的图像应用题：
(1)机械波的传播方向和质点振动方向的互推;
(2)依据给定状态能够画出两点间的基本波形图;
(3)根据某时刻波形图及相关物理量推断下一时刻波形图或根据两时刻波形图求解相关物理量;
(4)机械波的干涉、衍*问题及声波的多普勒效应。
1、基本概念：
电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速
2、基本规律：
电量平分原理(电荷守恒)
库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)
电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)
电场力做功的特点及与电势能变化的关系
电容的定义式及平行板电容器的决定式
部分电路xxx律(适用条件)
电阻定律
串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)
焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围
闭合电路xxx律
基本电路的动态分析(串反并同)
电场线(磁感线)的特点
等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点
常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)
电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)
电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)
电阻的伏安特*曲线、电源的伏安特*曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)
安培定则、xxx则、楞次定律(三条表述)、右手定则
电磁感应想象的判定条件
感应电动势大小的计算：法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线
通电自感现象和断电自感现象
正弦交流电的产生原理
电阻、感抗、容抗对交变电流的作用
变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题)
3、常见仪器：
示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分：
(1)描绘电场中的等势线：各种静电场的模拟;各点电势高低的判定;
(2)电阻的测量：①分类：定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法：伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、*作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;*电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析);
(3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数);
(4)小灯泡伏安特*曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化);
(5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理：解析法、图像法);
(6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改);
(7)用多用电表测电阻及黑箱问题;
(8)练习使用示波器;
(9)仪器及连接方式的选择：①电流表、电压表：主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器：没特殊要求按限流式接法，如有下列情况则用分压式接法：要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特*曲线;
(10)传感器的应用(光敏电阻：阻值随光照而减小、热敏电阻：阻值随温度升高而减小)
5、常见题型：
电场中移动电荷时的功能关系;
一条直线上三个点电荷的平衡问题;
带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题);
全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路xxx律、xxx律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化，可考虑用极值法);
电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程);
通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化);
通电导线在匀强磁场中的平衡问题;
带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动：找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间);
闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题;
两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用);
带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况)：
①.重力场、匀强电场的复合场;
②.重力场、匀强磁场的复合场;
③.匀强电场、匀强磁场的复合场;
④.三场合一;
复合场中的摆类问题(利用等效法处理：类单摆、类竖直面内圆周运动);
lc振荡电路的有关问题