新教材2021-2022學年高中物理魯科版必修第三冊課件：第5章

本章整合第5章2021內(nèi)容索引0102知識網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建重點難點歸納整合知識網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建初識電磁場與電磁波

磁體或電流周圍的一種物質(zhì)

描述磁場強弱和方向的物理量

垂直于磁場方向的一小段通電直導線受到的力F與電流I和直導線的長度l的乘積之比

特斯拉,符號T小磁針靜止時N極的指向

⑦磁感線上每點的切線方向表示該點的磁場方向,磁感線的疏密表示磁場的強弱,磁感線密集的地方磁場強,磁感線稀疏的地方磁場弱

⑧用右手握住通電直導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,則四指彎曲的方向就是電流周圍磁感線的環(huán)繞的方向⑨讓右手彎曲四指與環(huán)形電流的方向一致,則伸直拇指所指的方向就是環(huán)形電流中心軸線處的磁感線方向初識電磁場與電磁波

磁感應強度B與垂直磁場的面積S的乘積Φ=BS

磁感應強度B又叫磁通密度,等于穿過垂直于磁感線的單位面積的磁通量

只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會產(chǎn)生電流變化的磁場在周圍空間激發(fā)出一種電場,變化的電場也能夠產(chǎn)生磁場初識電磁場與電磁波

光的發(fā)射、傳播和接收都是以一份份光子的形式進行的

物質(zhì)輻射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍,即E=nε(n=1,2,3…)

物質(zhì)輻射(或吸收)的一份最小能量,就是一個能量子。能量ε與頻率ν成正比,即ε=hν重點難點歸納整合一安培定則的應用和磁場的疊加1.安培定則的“因”和“果”類別原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指彎曲的四指環(huán)形電流及通電螺線管的磁場彎曲的四指大拇指2.磁場的疊加(1)磁感應強度為矢量,合成與分解遵循平行四邊形定則。(2)兩個電流附近的磁場某處的磁感應強度是由兩個電流分別獨立存在時產(chǎn)生的磁場在該處的磁感應強度疊加而成的。例1一束帶電粒子沿水平方向勻速飛過小磁針上方時,磁針的N極向西偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是(

)A.向南飛行的正離子束 B.向南飛行的負離子束C.向西飛行的正離子束 D.向西飛行的負離子束解析

小磁針的N極向西偏轉(zhuǎn),說明磁場方向是向西的。則運動的帶電粒子形成的電流方向向北。若為正電荷,則電荷向北飛行;若為負電荷,電荷向南飛行,B正確。答案

B變式訓練1如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O為半圓弧的圓心,∠MOP=60°,在M、N處各有一條長直導線垂直穿過紙面,導線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時O點的磁感應強度大小為B1。若將M處長直導線移至P處,則O點的磁感應強度大小為B2,那么B2與B1之比為(

)A.∶1 B.∶2C.1∶1 D.1∶2答案

B二磁通量1.定義在磁感應強度為B的勻強磁場中,與磁場方向垂直的面積S和B的乘積。2.公式Φ=BS適用條件:(1)勻強磁場;(2)S為垂直磁場的有效面積。3.矢標性磁通量的正、負號不表示方向,磁通量是標量。例2如圖所示,正方形線圈abcd位于紙面內(nèi),邊長為L,匝數(shù)為N,過ab中點和cd中點的連線OO'恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上,磁感應強度為B,則穿過線圈的磁通量為(

)答案

A變式訓練2(2021山東濟南檢測)如圖所示,同一平面內(nèi)有兩個同心放置的金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)所在平面垂直,則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是(

)A.Φa>Φb

B.Φa<ΦbC.Φa=Φb

D.不能確定解析

通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù),首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況,另外要注意磁感線是閉合的曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極,在磁體的外部是從N極到S極,內(nèi)部有多少根磁感線,外部的整個空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對兩個圓環(huán),磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán),外部的磁感線穿過多少,磁通量就抵消多少,所以圓環(huán)面積越大,磁通量反而越小,故A正確。答案

A三電磁感應現(xiàn)象的判斷1.磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場強弱不變,回路面積改變;(2)回路面積不變,磁場強弱改變;(3)回路面積和磁場強弱均不變,但二者的夾角發(fā)生改變。2.判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程

例3如下列選項所示,能產(chǎn)生感應電流的是(

)解析

A選項中線圈沒閉合,無感應電流;B選項中磁通量增大,有感應電流;C選項中導線在圓環(huán)的正上方,不論電流如何變化,穿過線圈的磁通量恒為零,無感應電流;D選項中的磁通量恒定,無感應電流。故選B。答案

B變式訓練3(2021湖南長沙檢測)如圖所示,繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路,在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A,下列情況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是(

)A.線圈中通以恒定的電流B.通電時,使變阻器的滑片P做勻速移動C.通電時,使變阻器的滑片P做加速移動D.將開關(guān)突然斷開的瞬間解析

線圈中通以恒定的電流時,線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,穿過銅環(huán)A的磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生;通電時,使變阻器的滑片P滑動時,變阻器接入電路的電阻變化,回路中電流變化,線圈產(chǎn)生的磁場變化,穿過銅環(huán)A磁通量變化,產(chǎn)生感應電流;將開關(guān)突然斷開的瞬間,線圈產(chǎn)生的磁場從有到無,穿過銅環(huán)A的磁通量減小,產(chǎn)生感應電流,故選A。答案

A本課結(jié)束第1節(jié)磁場及其描述第5章2022內(nèi)容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習學習目標1.理解磁場和磁感應強度的概念,知道磁場是客觀存在的物質(zhì)及其基本特性。(物理觀念)2.知道磁感線的特點和作用,能運用磁感線模型解決問題。(科學思維)3.熟悉幾種電流周圍磁感線的形狀,熟練運用安培定則判斷有關(guān)問題。(科學思維)4.了解我國古代在磁學方面的研究成果及其對人類文明的影響,能體會磁技術(shù)對人類生活和社會發(fā)展帶來的影響。(科學態(tài)度與責任)思維導圖課前篇自主預習【必備知識】一、磁場

磁感應強度1.磁場(1)磁場:磁體或電流周圍的空間存在一種特殊的物質(zhì)。(2)基本性質(zhì):磁場能夠?qū)Υ朋w產(chǎn)生力的作用。(3)磁場的方向:人們把磁場中某點小磁針靜止時北極的指向規(guī)定為該點磁場的方向。(4)磁場的強弱:在磁場中的不同位置,其強弱不盡相同。例如,條形磁鐵形成的磁場,在靠近北極(N極)和南極(S極)處較強,在靠近中間位置較弱。2.磁感應強度(1)物理意義:描述磁場強弱和方向的物理量。(2)定義:把垂直于磁場方向的一小段通電直導線受到的力F與電流I和直導線的長度l的乘積之比,稱為磁感應強度,用B表示。②單位:在國際單位制中的單位是特斯拉,簡稱特,符號是T。1T=。③方向:磁場中某點磁感應強度的方向,即該點的磁場方向,也就是放在該點的小磁針靜止時N極的指向。④疊加原理:磁感應強度是矢量,遵從疊加原理。即如果有幾個磁場同時存在,它們的磁場就互相疊加,這時某點的磁感應強度就等于各個磁場單獨存在時在該點磁感應強度的矢量和。二、磁感線1.磁感線(1)定義:在磁場中畫出的一些有方向的假想曲線,曲線上任意一點的切線方向即該點的磁場方向。(2)特點①磁感線是閉合曲線,不會相交。②磁感線分布越密的地方,磁感應強度越大;磁感線分布越疏的地方,磁感應強度越小。2.勻強磁場(1)概念:在磁場的某個區(qū)域內(nèi),如果各點的磁感應強度的大小和方向都相同,這個區(qū)域的磁場稱為勻強磁場。(2)磁感線形狀:一組平行且等距的直線。三、電流的磁場1.通電直導線周圍的磁場(1)磁感線形狀:如圖甲所示,以電流為中心的同心圓。(2)安培定則——判斷方法用右手握住通電直導線,讓伸直的拇指的方向與電流的方向一致,則四指彎曲的方向就是電流周圍磁感線的環(huán)繞的方向。2.通電圓環(huán)周圍的磁場(1)磁感線形狀:如圖甲所示,環(huán)繞環(huán)形電流的閉合曲線,在環(huán)形電流的中心軸上,磁感線與環(huán)形電流所在的平面垂直。(2)安培定則——判斷方法讓右手彎曲四指的方向與環(huán)形電流的方向一致,則伸直拇指所指的方向就是環(huán)形電流中心軸線處的磁感線方向。3.通電螺線管周圍的磁場(1)磁感線形狀:如圖甲所示,通電螺線管外部的磁感線與條形磁鐵的磁感線相似,其內(nèi)部的磁感線與螺線管的軸線平行,并和外部的磁感線連接,形成閉合曲線。(2)安培定則——判斷方法用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向與電流的方向一致,則伸直拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。想一想通電的螺線管相當于一個條形磁鐵,一端是N極,另一端是S極,把一個小磁針放入螺線管內(nèi)部,小磁針的N極指向螺線管的哪里?提示

指向螺線管的N極。小磁針N極的指向是N極受到磁場力的方向,N極受力的方向是該位置的磁感線的方向,在螺線管內(nèi)部,磁感線方向由S極指向N極,所以小磁針的N極指向螺線管的N極。四、磁的應用及意義1.指南針與航海業(yè)的發(fā)展對磁技術(shù)的應用中,首屈一指的當數(shù)我國發(fā)明的指南針。指南針的發(fā)明開啟了航海技術(shù)的革命,推動了航海事業(yè)的發(fā)展。2.磁與現(xiàn)代技術(shù)(1)磁懸浮列車有常導電磁鐵吸引式和超導電磁鐵相斥式兩種。常導電磁鐵吸引方式是在導體底部和兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵,在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)作用板和感應鋼板,使導軌鋼板的吸引力與車輛重力平衡,從而使車體懸浮于軌道上運行;超導電磁鐵相斥式是根據(jù)磁鐵同極相斥的原理使車體懸浮。(2)核磁共振成像技術(shù)是磁在醫(yī)學診斷方面的應用?！咀晕覚z測】1.正誤判斷,判斷結(jié)果為錯誤的小題請說明原因。(1)磁場看不見,摸不著,因此磁場是人們假想的,實際并不存在。(

)解析

磁場和電場一樣,是客觀存在的一種物質(zhì)。答案

×(2)磁體與磁體之間的作用是通過磁場發(fā)生的,通電導線與通電導線之間的作用是通過電場發(fā)生的。(

)解析

磁體與磁體之間的作用是通過磁場發(fā)生的,通電導線與通電導線之間的作用也是通過磁場發(fā)生的。答案

×(3)用鐵屑可以演示磁體周圍磁感線的分布,所以磁感線是客觀存在的。(

)解析

磁感線是為了形象地描述磁場而引入的假想線,實際并不存在。答案

×(4)磁場中某點磁感應強度的方向與放在該點小磁針N極的指向一定相同。(

)解析

與放在該點小磁針靜止時N極的指向一定相同。答案

×(5)環(huán)形電流的磁場相當于小磁針,通電螺線管的磁場相當于條形磁鐵。(

)答案

√2.(多選)如圖所示,一束帶正電的粒子沿水平向右的方向飛過小磁針的上方(虛線所示),并與磁針指向平行,則(

)A.虛線上方的磁場方向為垂直紙面向外B.虛線下方的磁場方向為垂直紙面向外C.小磁針的N極轉(zhuǎn)向為垂直紙面向外D.小磁針的N極轉(zhuǎn)向為垂直紙面向里解析

帶正電粒子向右運動,形成向右的電流,根據(jù)安培定則可知,虛線上方的磁場方向為垂直紙面向外,下方的磁場方向為垂直紙面向里,選項A對,B錯;小磁針N向著磁場方向轉(zhuǎn)動,即垂直紙面向里,選項D正確。答案

AD課堂篇探究學習探究一對磁感應強度的理解【情境探究】如圖所示,三塊相同的蹄形磁鐵并列放在桌上,將一根直導線水平懸掛在磁鐵的兩極間,導線的方向與磁感應強度的方向垂直?？梢酝ㄟ^控制電路中滑動變阻器來調(diào)節(jié)導線上的電流大小,分別接通“2、3”和“1、4”,可以改變導線通電部分的長度。(1)當電路接在“2、3”時,調(diào)節(jié)滑動變阻器使導線中電流增大時,可以觀察到什么現(xiàn)象?說明了電流越大時,磁場對電流的作用力怎么變化?(2)把電路接在“2、3”時,觀察導線擺動的角度,然后把電路改接在“1、4”,可以觀察到什么現(xiàn)象?說明了在磁場中的通電導線越長時,磁場對電流的作用力怎么變化?(3)根據(jù)上述實驗現(xiàn)象,通電直導線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F與通過的電流強度I、導線長度L的關(guān)系分別是怎樣的?寫出關(guān)系式。(4)根據(jù)上面關(guān)系,思考應該如何定義磁感應強度。寫出定義和定義式。要點提示

(1)電流越大,豎直導線的擺角越大,說明電流越大時,導線受力越大。(2)通電導線越長,豎直導線的擺角越大,說明通電導線越長,導線受力越大。(3)磁場力F與電流I和導線長度L成正比,關(guān)系式為F=BIL。(4)將通電導線垂直放入磁場,它受到的磁場力F與IL的比值叫磁感應強度,用公式表示為

?！局R歸納】磁感應強度的特點1.磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場,這時L應很短,IL稱為“電流元”,相當于靜電場中的“試探電荷”。2.磁感應強度是反映磁場強弱的物理量,它是用比值法定義的物理量,由磁場自身決定,與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無關(guān)。3.因為通電導線取不同方向時,其受力大小不相同,故在定義磁感應強度時,式中F是指通電直導線垂直磁場放置時受到的磁場力。4.磁感應強度是矢量,它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時N極所指的方向,即N極受力的方向。(2)小磁針靜止時S極所指的反方向,即S極受力的反方向。(3)磁感應強度的方向就是該點的磁場方向。5.磁感應強度的疊加規(guī)律:滿足平行四邊形定則?！緦嵗龑А坷?(多選)一段直導線長為1cm,通有5A的電流,把它置于磁場中的某點時,受到的磁場力為0.1N,則該點的磁感應強度B的值可能為(

)A.1T B.0.5T C.2T D.2.5T解析

當I與B垂直時,由

可解得B=2

T,但題中未說明I與B是否垂直,故B的值也可能大于2

T。答案

CD規(guī)律方法

正確理解比值定義法

變式訓練1(2021福建龍巖檢測)下列關(guān)于磁場的說法正確的是(

)A.磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質(zhì)B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C.磁體與磁體之間是直接發(fā)生作用的D.磁場只能由磁體產(chǎn)生,電流不能產(chǎn)生磁場解析

磁場和電場都是客觀存在的特殊物質(zhì),不是人為規(guī)定的,A對,B錯;磁體與磁體之間是通過磁場發(fā)生相互作用的,C錯;電流也能產(chǎn)生磁場,D錯。答案

A探究二對磁感線的理解【情境探究】圖甲表示條形磁鐵的磁感線的分布情況,圖乙表示通電螺線管的磁感線的分布情況,觀察兩幅圖,請思考:從圖中可以看出,通電螺線管的磁感線是閉合的,而條形磁鐵的磁感線不閉合,這種判斷對嗎?要點提示

不對。不管是磁鐵的磁場,還是電流的磁場,磁感線都是閉合的。

【知識歸納】1.磁感線的特點(1)為形象描述磁場而引入的假想曲線,實際并不存在。(2)磁感線的疏密表示磁場的強弱,密集處磁場強,稀疏處磁場弱。若相切,切點處B→∞,不可能,故磁感線不相切。(3)磁感線為閉合曲線:磁體外部從N極指向S極,磁體內(nèi)部從S極指向N極。(4)磁感線上任一點的切線方向表示該點的磁場方向,在穩(wěn)定磁場中,某點磁場方向唯一確定,所以磁感線不能相交。2.磁感線和電場線的區(qū)別與聯(lián)系

比較項磁感線靜電場的電場線相同點方向線上各點的切線方向就是該點的磁場方向線上各點的切線方向就是該點的電場方向疏密表示磁場強弱表示電場強弱特點在空間不相交、不相切、不中斷除電荷處外,在空間不相交、不相切、不中斷不同點閉合曲線始于正電荷或無窮遠處,止于負電荷或無窮遠處,不閉合的曲線要點筆記

電場線有開始點和終點,而磁感線是閉合曲線,沒有起點和終點。

【實例引導】例2(多選)關(guān)于磁感線,下列說法中正確的是(

)A.磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致B.磁感線是磁場中客觀存在的、肉眼看不見的曲線C.兩條磁感線的空隙處不存在磁場,不同磁場形成的磁感線可以相交D.勻強磁場的磁感線是等間距的平行直線解析

磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,A正確;磁感線是為了形象描述磁場而假想的曲線,可以用實驗來模擬,但實際并不存在,B錯誤;磁感線的疏密反映磁場的強弱,但不表示空隙處不存在磁場,磁場是充滿某個區(qū)域的;不同磁場源產(chǎn)生的磁場在某一區(qū)域疊加,磁感線描繪的是疊加后的合磁場,某處的磁感應強度是唯一的,磁感線不相交,C錯誤;勻強磁場的強弱和方向處處相同,其磁感線是等間距的平行直線,D正確。答案

AD規(guī)律方法

要正確地理解磁感線,并且可以和電場線作類比:比如都是人為引入的帶有方向的曲線,可以通過疏密程度反映場的強弱,不能相交等,也有不同點,比如磁感線是閉合的曲線而電場線不閉合。變式訓練2(多選)下列關(guān)于電場線和磁感線的說法正確的是(

)A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線B.磁場中兩條磁感線一定不相交,但在復雜電場中的電場線是可以相交的C.電場線是一條不閉合曲線,而磁感線是一條閉合曲線D.電場線越密的地方,電場越強,磁感線越密的地方,磁場也越強解析

電場線與磁感線分別是為了形象描述電場、磁場而引入的假想線,實際不存在,A錯誤;兩種場線的切線方向均表示相應的場方向,兩種場線都不會相交,B錯誤;電場線起始于正電荷或無限遠、終止于負電荷或無限遠,而磁感線在磁體外部由N極指向S極,在磁體內(nèi)部由S極指向N極,組成閉合曲線,C正確;電場線越密,表示該處電場越強;磁感線越密,表示該處磁場越強,D正確。答案

CD探究三電流的磁場及安培定則【情境探究】根據(jù)安培假說的物理思想:磁場來源于運動電荷。如果用這種思想解釋地球磁場的形成,認為地磁場是由于地球的自轉(zhuǎn)所形成。那么由此推斷,地球整體應該是帶正電還是帶負電?要點提示

因在地球的內(nèi)部地磁場從地球北極指向地球的南極,根據(jù)右手螺旋定則可判斷出地球表現(xiàn)環(huán)形電流的方向應從東到西,而地球是從西向東自轉(zhuǎn),所以只有地球表面帶負電荷才能形成上述電流。綜上所述,地球總體應該帶負電?！局R歸納】1.常見永磁體的磁場(如圖所示)2.三種常見的電流的磁場

【實例引導】例3電路未接通時三個小磁針方向如圖所示,試確定電路接通后三個小磁針的轉(zhuǎn)向及最后的指向(小磁針3在通電螺線管內(nèi)部)。解析

接通電源后,螺線管內(nèi)部的磁場從左指向右,外部從右指向左,如圖所示,故小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動,小磁針3順時針轉(zhuǎn)動,小磁針2基本不動。答案

小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動,小磁針3順時針轉(zhuǎn)動,小磁針2基本不動規(guī)律方法

判斷磁場方向的四種方法1.磁感線上某點的切線方向即為該點的磁場方向。2.小磁針靜止時N極的指向即為該點的磁場方向。3.根據(jù)安培定則判斷電流的磁場方向。4.磁體外部的磁場方向由N極指向S極,磁體內(nèi)部的磁場方向由S極指向N極。變式訓練3如圖所示為磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈,在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內(nèi),則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(

)A.小磁針N極向里轉(zhuǎn)B.小磁針N極向外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動解析

由于線圈中電流沿順時針方向,根據(jù)安培定則可以確定,線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同,故小磁針N極向里轉(zhuǎn)。答案

A探究四磁場疊加問題【情境探究】三根完全相同的長直導線互相平行,它們的截面處于一個正方形abcd的三個頂點a、b、c處,導線中通有大小和方向都相同的電流,如圖所示,已知每根通電導線在其周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小與距該導線的距離成反比,通電導線b在d處所產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B,則三根通電導線產(chǎn)生的磁場在d處的合磁感應強度大小為多少?【知識歸納】1.兩個以上電流在空間產(chǎn)生磁場時,空間各處的磁感應強度是各電流單獨產(chǎn)生磁場時磁感應強度的矢量和。2.求解電流磁場疊加問題時,先用安培定則判斷各電流磁場的方向,再用平行四邊形定則求磁感應強度的矢量和?！緦嵗龑А坷?如圖所示,兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點,且a、b、c與兩導線共面;b點在兩導線之間,b、d的連線與導線所在平面垂直。磁感應強度可能為零的點是(

)A.a點 B.b點

C.c點 D.d點解析

兩電流在該點的合磁感應強度為0,說明兩電流在該點的磁感應強度滿足等大反向關(guān)系。根據(jù)安培定則可知,在兩電流的同側(cè)磁感應強度方向相反,則為a或c,又I1>I2,故該點距I1遠,距I2近,應為c點,選項C正確;I1(或I2)在d點產(chǎn)生的磁感應強度B1(或B2)的方向與d和導線的連線垂直,如圖所示,合磁感應強度不為0,選項D錯誤。答案

C變式訓練4(多選)3條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導線組成一等邊三角形,在導線中通過的電流均為I,方向如圖所示。a、b和c三點分別位于三角形的3個頂角的平分線上,且到相應頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3,下列說法正確的是(

)A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里D.a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里解析

本題考查磁場的疊加,由于通過3條導線的電流大小相等,結(jié)合安培定則可判斷出3條導線在a、b處產(chǎn)生的合磁感應強度垂直紙面向外,在c處垂直紙面向里,且B1=B2<B3,故選項A、C正確。答案

AC

隨堂檢測1.下列關(guān)于磁場的說法中正確的是(

)A.磁體周圍的磁場看不見、摸不著,所以磁場不是客觀存在的B.將小磁針放在磁體附近,小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因為受到磁場力的作用C.把磁體放在真空中,磁場就消失了D.當磁體周圍撒上鐵屑時才能形成磁場,不撒鐵屑磁場就消失解析

磁場和電場一樣具有物質(zhì)性,是客觀存在的,與有無鐵屑及磁體所處環(huán)境均無關(guān),故A、C、D錯誤,B正確。答案

B2.(多選)一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的下方,并與小磁針指向平行,如圖所示。此時小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),則這束帶電粒子可能是(

)A.向右飛行的正粒子束

B.向左飛行的正粒子束C.向右飛行的負粒子束

D.向左飛行的負粒子束解析

小磁針S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn),說明電流產(chǎn)生的磁場在小磁針處垂直紙面向外,由安培定則可得,電流方向向右?？梢孕纬煞较蛳蛴业碾娏鞯氖窍蛴绎w行的正粒子束或向左飛行的負粒子束。答案

AD3.勻強磁場中長為2cm的通電導線垂直磁場方向,當通過導線的電流為2A時,它受到的磁場力大小為4×10-3N;若電流不變,僅將導線長度減小到1cm,則它受到的磁場力F和該處的磁感應強度B分別是(

)A.2×10-3N,0.1T B.2×10-3N,0.05TC.4×10-3N,0.05T D.4×10-3

N,0.1T答案

A4.如圖所示是醫(yī)生用來取出病人吞下的金屬物品的儀器。當儀器頂部接觸金屬物品時,醫(yī)生將手控環(huán)內(nèi)推,再拉出整條塑料管。(1)你能說出這種儀器的原理嗎?(2)如果病人不慎吞下的是易拉罐拉環(huán),那么可以用這種儀器取出來嗎?(3)如果把活動永磁鐵換成電磁鐵,你認為是不是更實用呢?解析

(1)當儀器頂部接觸金屬物品時,將手控環(huán)內(nèi)推,其上的活動永磁鐵使固鐵磁化,磁化后吸引鐵磁性金屬物品,然后拉出整條塑料管,即可把這種金屬物品取出。(2)磁鐵只能吸引鐵磁性物質(zhì),易拉罐拉環(huán)一般是鋁合金材料的,不是鐵磁性物質(zhì),所以不能取出。(3)電磁鐵的磁性強弱可以隨電流的變化而變化,如果是誤吞了比較重的鐵磁性物體,可通過調(diào)節(jié)電流的大小使磁性增強,把它取出來,故使用電磁鐵會更實用一些。答案

見解析本課結(jié)束第2節(jié)電磁感應現(xiàn)象及其應用第5章2022內(nèi)容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習學習目標1.知道磁通量,能用電磁感應說明電磁技術(shù)的一些應用。(物理觀念)2.會通過分析推理進行磁通量的相關(guān)計算。(科學思維)3.通過實驗了解電磁感應現(xiàn)象,了解產(chǎn)生感應電流的條件。(科學探究)4.能體會電磁技術(shù)應用對人類生活和社會發(fā)展帶來的影響。(科學態(tài)度與責任)思維導圖課前篇自主預習【必備知識】一、磁通量1.磁通量(1)定義:在勻強磁場中,磁感應強度B和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積,稱為穿過這個平面的磁通量,簡稱磁通,用Φ表示。(2)定義式:Φ=BS。(3)單位:韋伯,簡稱韋,符號為Wb。1Wb=1T·m2。(4)理解:①垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度大小,因此穿過某個面的磁通量可理解為穿過該面的磁感線條數(shù)。②在勻強磁場中,如果面積為S的平面與磁場方向不垂直,則穿過S的磁感線條數(shù)和穿過S在垂直于磁感線方向上的投影Sn的磁感線條數(shù)相等。2.磁通密度:由上式得,這表示磁感應強度等于穿過垂直于磁感線的單位面積的磁通量,因此磁感應強度B又叫磁通密度,單位是Wb/m2。二、電磁感應現(xiàn)象1.探究感應電流產(chǎn)生的條件(1)實驗觀察①導體棒在磁場中運動實驗裝置實驗操作回路中有無電流

導體棒靜止或平行于磁感線運動無導體棒做切割磁感線運動有②磁鐵在線圈中運動

實驗裝置實驗操作線圈中有無電流

條形磁鐵在線圈中插入或拔出時有條形磁鐵在線圈中靜止不動無③磁場與導體無相對運動

實驗裝置實驗操作線圈中有無電流

開關(guān)S接通或斷開有開關(guān)S閉合,改變滑動變阻器阻值有開關(guān)S一直閉合,且滑動變阻器觸頭位置不動無(2)歸納結(jié)論:盡管通過磁場產(chǎn)生電流的方式各不相同,但穿過閉合電路的磁通量都發(fā)生了變化。2.電磁感應閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應,所產(chǎn)生的電流叫感應電流。3.通過磁場產(chǎn)生感應電流的條件:只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會產(chǎn)生電流。三、電磁感應的應用1.磁可用來記錄聲音、影像等數(shù)字信息,還可用來記錄其他信息。2.無線充電:利用電磁感應制成手機無線充電裝置。3.動圈式話筒:話筒是把聲音轉(zhuǎn)化為電信號的裝置?！咀晕覚z測】1.正誤判斷,判斷結(jié)果為錯誤的小題請說明原因。(1)磁感應強度越大,線圈面積越大,則磁通量也越大。(

)解析

穿過閉合回路的磁通量大小取決于磁感應強度、回路所圍面積以及兩者夾角三個因素,即Φ=BScos

α,若磁感線與線圈平面平行,則磁通量為零。答案

×(2)將一平面置于勻強磁場中的任何位置,穿過該平面的磁通量總相等。(

)解析

磁通量Φ=BScos

α,取決于B、S和α,在B、S不變時,取決于α。答案

×(3)只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生。(

)解析

產(chǎn)生感應電流的條件:一是閉合電路,二是磁通量變化。有磁通量而不變化,是不會產(chǎn)生感應電流的。答案

×(4)穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應電流產(chǎn)生。(

)解析

磁通量發(fā)生變化,而螺線管回路不閉合時,不會產(chǎn)生感應電流。答案

×(5)閉合電路的部分導體在磁場中運動就會產(chǎn)生感應電流。(

)解析

只有閉合電路的部分導體做切割磁感線的運動時,閉合回路中才會產(chǎn)生感應電流。答案

×2.如圖所示,有一矩形閉合導體線圈,在范圍足夠大的勻強磁場中運動,下列圖中能產(chǎn)生感應電流的是(

)解析

A圖中線圈水平運動,磁通量始終為零不變,故無感應電流產(chǎn)生,選項A錯誤;B圖中線圈水平運動,磁通量不變,故無感應電流產(chǎn)生,選項B錯誤;C圖中線圈繞軸轉(zhuǎn)動,磁通量始終為零不變,故無感應電流產(chǎn)生,選項C錯誤;D圖中線圈繞軸轉(zhuǎn)動,磁通量不斷變化,故有感應電流產(chǎn)生,選項D正確。故選D。答案

D課堂篇探究學習探究一磁通量的理解與計算【情境探究】如圖所示,一矩形線框從abcd位置移動到a'b'c'd'位置的過程中(線框平行于紙面移動),中間是一條電流向上的通電導線,請思考:(1)當線框靠近通電導線過程中,穿過它的磁通量怎樣變化?(2)在移動過程中,當線框的一半恰好通過導線時,穿過線框的磁感線條數(shù)有何特點?此時的磁通量是多少?要點提示

(1)線框的面積不變,穿過的磁感線條數(shù)增多,磁通量增大。(2)當線框的一半恰好通過導線時,穿過線框垂直紙面向外的磁感線條數(shù)與垂直紙面向里的磁感線條數(shù)相同。此時的磁通量為零。【知識歸納】1.磁通量的計算(1)公式:Φ=BS。適用條件:①勻強磁場;②磁感線與平面垂直。(2)在勻強磁場B中,若磁感線與平面不垂直,公式Φ=BS中的S應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。例如圖中的S,則有Sn=Scosθ,Φ=BScosθ。2.磁通量的正、負(1)磁通量是標量,但有正、負,當磁感線從某一面上穿入時,磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時即為負值。(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面,且正向磁通量為Φ1,反向磁通量為Φ2,則穿過該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。3.磁通量的變化量(1)當B不變,有效面積S變化時,ΔΦ=B·ΔS。(B、S相互垂直時)(2)當B變化,S不變時,ΔΦ=ΔB·S(B、S相互垂直時)。(3)B和S同時變化,則ΔΦ=Φ2-Φ1。4.與磁感應強度的聯(lián)系(1)磁感應強度B主要描述磁場中某點的磁場情況,與位置對應;而磁通量用來描述磁場中某一個給定面上的磁場情況,它與給定面對應。(2)由Φ=BS得,即為磁感應強度的另一定義式,表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量。5.與磁感線條數(shù)的關(guān)系磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”,當有不同方向的磁感線同時穿過同一面積時,磁通量指的是合磁場的磁感線穿過其面積的條數(shù),即此時的磁通量為合磁通量。【實例引導】例1如圖所示,線圈平面與水平方向夾角θ=60°,磁感線豎直向下,線圈平面面積S=0.4m2,勻強磁場磁感應強度B=0.6T,則:(1)穿過線圈的磁通量Φ為多少?把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120°角,則通過線圈磁通量的變化量為多少?(2)若θ=90°,穿過線圈的磁通量為多少?當θ為多大時,穿過線圈的磁通量最大?解析

(1)線圈在垂直磁場方向上的投影面積S⊥=Scos

60°=0.4×

m2=0.2

m2穿過線圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.2

Wb=0.12

Wb。線圈以cd為軸順時針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場垂直,但由于此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反,故此時通過線圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4

Wb=-0.24

Wb。故磁通量的變化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12|

Wb=0.36

Wb。(2)θ=90°時,線圈在垂直磁場方向上的投影面積S⊥=0,據(jù)Φ=BS⊥知,此時穿過線圈的磁通量為零。當θ=0°時,線圈平面與磁場垂直,此時S⊥=S穿過線圈的磁通量最大。答案

(1)0.12Wb

0.36Wb

(2)0

θ=0°變式訓練1如圖所示,半徑為R的圓線圈共有n匝,其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場,磁場方向垂直線圈平面,若磁感應強度為B,則穿過線圈的磁通量為(

)A.πBR2

B.πBr2

C.nπBR2

D.nπBr2解析

Φ=BS中S是與磁場垂直的有效面積,所以Φ=πBr2。答案

B探究二探究產(chǎn)生感應電流的條件【情境探究】如圖所示,原線圈(小螺線管)接電源、開關(guān)和滑動變阻器,副線圈(大螺線管)接電流表,按照表中實驗操作進行實驗,觀察有無感應電流產(chǎn)生,完成下表。實驗操作實驗現(xiàn)象(線圈B中有無電流)分析論證開關(guān)閉合瞬間①

線圈B中磁場⑤

時,線圈B中有感應電流;磁場⑥

時,線圈B中無感應電流

開關(guān)斷開瞬間②

開關(guān)保持閉合,滑動變阻器滑片不動③

開關(guān)保持閉合,迅速移動滑動變阻器的滑片④

有

有

無有

變化不變【知識歸納】1.產(chǎn)生感應電流的條件的理解(1)不論什么情況,只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件,就必然產(chǎn)生感應電流。(2)只要產(chǎn)生了感應電流,那么電路一定是閉合的,穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。(3)磁通量變化ΔΦ與磁通量Φ意義不同,大小也沒有必然的聯(lián)系。感應電流的產(chǎn)生與Φ無關(guān),只取決于Φ的變化,即與ΔΦ有關(guān)。2.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,大致有以下四種情況

B不變、S變例:閉合電路的一部分導體切割磁感線時B變、S不變例:線圈與條形磁鐵發(fā)生相對運動時B和S都變注意:此時可由ΔΦ=Φt-Φ0計算并判斷磁通量是否變化B和S大小都不變,但二者之間的夾角變例:線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時3.感應電流有無的判斷流程

【實例引導】例2在如下所示的各圖中,閉合線框中能產(chǎn)生感應電流的是(

)A.甲和乙

B.甲和丙

C.乙和丁

D.丙和丁解析

甲中磁通量周期性變化,乙中磁通量減小,丙中磁通量為0且不變,丁中磁通量始終不變,故能產(chǎn)生感應電流的是甲和乙,A正確。答案

A規(guī)律方法

判斷是否產(chǎn)生感應電流的技巧(1)電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應電流的兩個條件,二者缺一不可。(2)磁通量發(fā)生變化,其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”上,磁通量很大,若沒有變化,也不會產(chǎn)生感應電流,開始磁通量雖然是零,但是變化的,仍然可以產(chǎn)生感應電流。(3)產(chǎn)生感應電流的實質(zhì)是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。變式訓練2(多選)如圖所示,下列情況能產(chǎn)生感應電流的是(

)A.如圖甲所示,導體棒AB順著磁感線運動B.如圖乙所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動,開關(guān)S一直接通時D.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動,開關(guān)S一直接通,當改變滑動變阻器的阻值時解析

A中導體棒順著磁感線運動,穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化,無感應電流,故選項A錯誤;B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加,拔出線圈時線圈中的磁通量減少,都有感應電流,故選項B正確;C中開關(guān)S一直接通,電路中為恒定電流,螺線管A產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無變化,線圈中不產(chǎn)生感應電流,故選項C錯誤;D中開關(guān)S接通,滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化,螺線管A的磁場發(fā)生變化,螺線管B中磁通量發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應電流,故選項D正確。答案

BD

隨堂檢測1.在如圖所示磁場中,S1、S2、S3為三個面積相同的相互平行的線圈,穿過S1、S2、S3的磁通量分別為Φ1、Φ2、Φ3且都不為0。下列判斷正確的是(

)A.Φ1最大

B.Φ2最大C.Φ3最大

D.Φ1、Φ2、Φ3相等解析

磁通量表示穿過一個閉合電路的磁感線條數(shù)的多少,從題圖中可看出穿過S1的磁感線條數(shù)最多,穿過S3的磁感線條數(shù)最少,所以Φ1>Φ2>Φ3。答案

A2.(多選)如圖所示,豎直放置的長直導線通有恒定電流,有一矩形線框與導線在同一平面內(nèi),在下列情況中線框產(chǎn)生感應電流的是(

)A.導線中的電流變大B.線框向右平動C.線框向下平動D.線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動答案

ABD3.(多選)如圖所示,處在勻強磁場中的線圈怎樣運動或變化,線圈中才能產(chǎn)生感應電流(

)A.把線圈從磁場中拉出B.以線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動C.用力拉線圈的四周使其面積發(fā)生變化D.線圈沿自身所在的平面在磁場區(qū)域內(nèi)做加速運動解析

題中的磁場為有界的勻強磁場,把線圈從磁場中拉出,改變的是磁場中線圈的有效面積,磁通量改變產(chǎn)生感應電流;以線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動,改變的是線圈平面與磁場方向間的夾角,磁通量改變產(chǎn)生感應電流;線圈面積變化時,磁通量變化,產(chǎn)生感應電流;線圈沿自身所在的平面做加速運動,在離開磁場前,穿過線圈的磁感線條數(shù)不發(fā)生變化,即磁通量不變,不產(chǎn)生感應電流,選項A、B、C正確,D錯誤。答案

ABC4.下列物理現(xiàn)象屬于電磁感應的是(

)A.通電導線周圍產(chǎn)生磁場B.錄音機錄制聲音時使電流信號錄入磁帶C.磁帶經(jīng)過錄音機的磁頭時,還原出電流信號D.電流經(jīng)過導體時導體發(fā)熱解析

導線通電后能產(chǎn)生磁場,是電流的磁效應現(xiàn)象,不是電磁感應現(xiàn)象,故A錯誤;錄音機使電流信號錄入磁帶,是電流的磁效應,不是電磁感應現(xiàn)象,故B錯誤;磁帶經(jīng)過錄音機的磁頭時,還原出電流信號,線圈在磁場中磁通量變化,導致電路中產(chǎn)生感應電流,是電磁感應現(xiàn)象,故C正確;電流經(jīng)過導體時導體發(fā)熱,這是電流的熱效應,不是電磁感應現(xiàn)象,故D錯誤。答案

C本課結(jié)束第3節(jié)初識電磁波及其應用第4節(jié)初識光量子與量子世界第5章2022內(nèi)容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習學習目標1.了解電磁波,知道電磁場的物質(zhì)性。(物理觀念)2.了解電磁波的應用與防護,能體會電磁技術(shù)應用對人類生活和社會發(fā)展帶來的影響,能理性討論電磁污染及其防護的問題,能意識到物理研究與應用會涉及道德與規(guī)范問題。(科學態(tài)度與責任)3.知道光是一種電磁波,知道光的能量是不連續(xù)的。初步了解微觀世界的量子化特征。(物理觀念)4.能體會人類對自然界的認識是不斷發(fā)展的。(科學態(tài)度與責任)思維導圖課前篇自主預習【必備知識】一、初識電磁波及其應用1.麥克斯韋電磁場理論:英國物理學家麥克斯韋提出,變化的磁場在周圍空間激發(fā)出一種電場,變化的電場也能夠產(chǎn)生磁場。2.電磁場:周期性變化的磁場周圍會產(chǎn)生周期性變化的電場,周期性變化的電場周圍也會產(chǎn)生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起,就會在空間形成一個統(tǒng)一的,不可分割的電磁場。3.電磁波(1)產(chǎn)生:如圖所示,在空間交替變化的電磁場傳播出去就形成電磁波。電磁場傳播示意圖(2)驗證:1888年,德國物理學家赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。(3)特點:傳播速度與真空中的光速相同。(4)應用:①收音機、電視機、發(fā)報機、手機等通過電磁波實現(xiàn)了聲音、圖像的傳播。②雷達利用發(fā)射、接收電磁波檢測飛行器、船只等遠距離物體的位置。③衛(wèi)星通信利用地球同步衛(wèi)星傳遞微波通信信號。④射電望遠鏡利用接收宇宙中發(fā)射出的電磁波信號來探測宇宙天體。(5)電磁污染及防護①電磁污染:干擾通信系統(tǒng)、電視信號,過量的電磁輻射對人的心臟、血液和眼睛等都有很大的危害。②電磁防護:從物理學的角度看,可以從電磁波源,電磁波的傳播途徑及受輻射的人三個方面進行防護。例如,減小電磁波的發(fā)射功率,通過電纜或光纜傳送電磁信號,屏蔽電磁波源,穿防護衣、戴防護頭盔和防護眼鏡等。二、初識光量子與量子世界1.光的量子化(1)光的微粒說和光的波動說:①牛頓認為,光是從光源射出的具有高速度的粒子流,光的微粒說可以解釋光的反射、光的顏色等;②荷蘭物理學家惠更斯認為光是一種波,光的波動說可解釋干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。(2)光量子假說:愛因斯坦在解釋光電效應時受普朗克量子假說的啟發(fā)提出了光量子假說,認為光的發(fā)射、傳播和接收都是以一份份光子的形式進行的。后來光量子正式命名為光子。(3)光的本質(zhì):光既具有波動特性,又具有粒子特性,即具有波粒二象性。2.初識量子世界(1)普朗克的量子假說:量子假說認為物質(zhì)輻射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍,即E=nε(n=1,2,3,…)。(2)能量子及其能量:①物質(zhì)輻射(或吸收)的一份最小能量,就是一個能量子。②能量子的能量ε與頻率ν成正比,即ε=hν,公式中h是普朗克常量,h=6.626×10-34J·s。(3)量子化和量子:一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,那么該物理量是量子化的,并把這個最小的基本單位稱為量子。(4)量子世界的量子化:在宏觀領(lǐng)域,量子化通常可以忽略;在微觀世界里,量子化則是顯著的。【自我檢測】1.正誤判斷,判斷結(jié)果為錯誤的小題請說明原因。(1)光是一種電磁波。(

)答案

√(2)穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。(

)解析

穩(wěn)定的電場不產(chǎn)生磁場。答案

×(3)電磁波可以在介質(zhì)中傳播,也可以在真空中傳播。(

)答案

√(4)能量子的能量不是任意的,其大小與電磁波的頻率成正比。(

)答案

√2.手機是現(xiàn)代人們最常用的通信工具之一,手機間通話和收發(fā)信息是利用(

)A.電磁波傳送

B.超聲波傳送C.光纖傳送

D.次聲波傳送解析

手機相當于一個小型電磁波發(fā)射臺,又相當于一個接收臺,捕捉空中的電磁波,使用戶接收到對方送來的信息。選項A正確。答案

A課堂篇探究學習探究一對麥克斯韋電磁場理論的理解【情境探究】如圖所示是赫茲實驗的裝置示意圖,請問赫茲通過此實驗裝置證實了什么問題?要點提示

實驗演示了電磁波的發(fā)射和接收,驗證了麥克斯韋電磁場理論。

【知識歸納】1.電磁場的產(chǎn)生如果在空間某處有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場,這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場——變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。2.對麥克斯韋電磁場理論的理解

要點筆記

變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,與是否有閉合電路存在無關(guān)。

磁生電電生磁恒定的磁場不產(chǎn)生電場恒定的電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場不均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生變化的電場不均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場【實例引導】例1根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是(

)A.有電場的空間一定存在磁場,有磁場的空間也一定能產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場解析

根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,只有選項D正確。答案

D歸納總結(jié)理解麥克斯韋的電磁場理論的關(guān)鍵掌握四個關(guān)鍵詞:“恒定的”“均勻變化的”“非均勻變化的”“周期性變化的(即振蕩的)”。這些都是對時間來說的,是時間的函數(shù)。變式訓練1如圖所示的四種電場中,哪一種能產(chǎn)生電磁波(

)解析

由麥克斯韋電磁場理論,當空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖),由于它不激發(fā)磁場,故無電磁波產(chǎn)生;當出現(xiàn)均勻變化的電場時(如B、C圖),會激發(fā)出磁場,但磁場恒定,不會激發(fā)出電場,故也不會產(chǎn)生電磁波;只有周期性變化的電場(如D圖),才會激發(fā)出周期性變化的磁場,周期性變化的磁場又激發(fā)出周期性變化的電場……如此周而復始,便會形成電磁波。答案

D探究二光量子與量子世界【情境探究】普朗克的能量量子化的觀點與宏觀世界中我們對能量的認識有什么不同?要點提示

宏觀世界中我們認為能量是連續(xù)變化的,普朗克的“能量子”觀點則認為能量是一份一份的,每一份是一個最小能量單位,即能量不是連續(xù)的。宏觀世界中我們認為能量是連續(xù)變化的是因為每一個能量子的能量都很小,宏觀變化中有大量的能量子,就可以看作是連續(xù)的。而研究微觀粒子時,單個的能量子能量就顯示出不連續(xù)性?！局R歸納】1.普朗克量子假說:物質(zhì)輻射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍,即E=nε(n=1,2,3,…)。一份能量就是一個能量子。2.能量子公式:能量子的能量ε與頻率ν成正比