資源簡介

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章末復習
第十三章 電磁感應與電磁波初步
物理
學習目標
1.理解電磁感應現象的基本概念，掌握電磁感應現象，能夠解釋電磁感應現象中的能量轉化過程。
2.通過實驗觀察和理論推導，培養學生的觀察力、分析能力和邏輯推理能力，理解電磁感應現象背后的物理原理。
3.學生能夠設計并實施簡單的電磁感應實驗，體驗科學探究的過程，學會利用實驗證據驗證理論預測。
4.培養學生尊重科學事實、勇于探索的科學態度，關注電磁感應技術在日常生活和社會發展中的應用，增強社會責任感。
學習重難點
1.電磁感應現象的基本概念及其產生條件。
2.電磁感應現象的理解與應用。
3.電磁感應現象中的能量轉化過程。
4.理解電磁感應現象中“磁通量變化率”的物理意義及其與感應電動勢的關系。
新知導入
手機無線充電
發動機原理
自主復習,知識再現
一、基礎知識回顧
概念重現
磁場 磁感線
磁感應強度 磁通量
電磁感應
黑體輻射
電磁波 電磁波譜 能量子
自主復習,知識再現
二、易錯問題討論
環形電流或通電螺線管周圍的磁場分布
磁通量的概念和計算公式的定量分析
電磁波的波長、頻率和波速的關系
歸納提升,知網建構
（一）對磁感應強度的理解及磁場和電場的對比
重點問題提煉
1. 理解磁感應強度的三點注意事項
（1）磁感應強度由磁場本身決定, 因此不能根據定義式 認為B 與 F 成正比 ,與 Il成反比 。
（2）測量磁感應強度時小段通電導線必須垂直磁場放入 , 如果平行磁場放入 , 則所 受磁場力為零 , 但不能說該點的磁感應強度為零 。
（3）磁感應強度是矢量 , 其方向為放入其中的小磁針N極的受力方向 , 也是小磁針 靜止時N極的指向 。
2. 磁感應強度 B與電場強度 E 的比較
重點問題提煉
（二）磁感線和電流周圍的磁場
1．磁感線的特點
(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向。
(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場的強弱，在磁感線較密的地方磁場較強；在磁感線較疏的地方磁場較弱。
①磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點，在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內部，由S極指向N極。
②同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切。
③磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在。
重點問題提煉
2．幾種常見的磁場
(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場
重點問題提煉
(2)電流的磁場
重點問題提煉
1．磁通量發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，但二者的相對位置發生改變。
2．判斷感應電流的流程
(1)確定研究的回路。
(2)弄清楚回路內的磁場分布，并確定該回路的磁通量Φ。
（3）Φ不變→，無感應電
Φ變化，回路閉合 , 有感應電流
Φ變化，回路不閉合 , 無感應電流 , 但有感應電動勢
（三）對電磁感應現象的理解與判斷
重點問題提煉
1.振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε 的整數倍，這個不可再分的最小能量值 ε叫作能量子。
2.能量子公式：ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量，h＝6.626×10－34 J s。(一般取h＝6.63×10－34 J s)
3.能量的量子化：在微觀世界中能量是量子化的，或者說是微觀粒子的能量是分立的，這種現象叫能量的量子化。
（四）能量子
重點問題提煉
磁場的疊加問題
解題思路：
(1)確定磁場場源，如通電導線。
(2)定位空間中需求解磁場的點，利用安培定則判定各個場源在這一點上產生的磁場的大小和方向。如圖所示為M、N在c點產生的磁場、。
(3)應用平行四邊形定則進行合成，如圖中的合磁場B。
疑難問題剖析
【例題1】已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度 ，即磁感應強度B的大小與導線中的電流I成正比，與該點到導線的距離r成反比。如圖所示，兩根平行長直導線M、N（距O點一樣遠）分別通以大小相等、
方向相反的電流，沿MN和其中垂線建立直角坐
標系xOy。規定磁場沿方向為正，則磁感應強度
B在軸線上隨x、y變化的圖線正確的是（　　）
例題評析,變式訓練
A B C D
答案：C
例題評析,變式訓練
【變式訓練1】如圖，兩根相互絕緣的通電長直導線分別沿x軸和y軸放置，沿x軸方向的電流為I0。已知通電長直導線在其周圍激發磁場的磁感應強度 ，其中k為常量，I為導線中的電流，r為場中某點到導線的垂直距離。圖中A點的坐標為（a，b），若A點的磁感應強度為零，則沿y軸放置的導線中電流的大小和方向分別為（　　）
答案：A
例題評析,變式訓練
【例題2】在下列幾種情況中，不能產生感應電流的是（ ）
A．甲圖，豎直面矩形閉合導線框繞與線框在同一平面內的豎直軸在水平方向的勻強磁場中勻速轉動的過程中
B．乙圖，水平面上的圓形閉合導線圈靜止在磁感應強度正在增大的非勻強磁場中
C．丙圖，金屬棒在勻強磁場中垂直于磁場方向勻速向右運動過程中
D．丁圖，導體棒在水平向右恒力F作用下緊貼水平固定U形金屬導軌運動過程中
例題評析,變式訓練
解析：A．甲圖中線框繞豎直軸動時，磁通量發生變化，會產生感應電流，A錯誤；
B．乙圖中磁感應強度增大時，穿過圓形閉合導線圈的磁通量增大，會產生感應電流，B錯誤；
C．丙圖中導體棒水平向右運動過程中，切割產感應電動勢，電路不是閉合的，所以不會產生感應電流，C正確；
D．丁圖中，導體棒在水平向右恒力F作用下緊貼水平固定U形金屬導軌運動過程中，磁通量發生變化會產生感應電流，D錯誤；
答案：C
例題評析,變式訓練
【變式訓練2】空間存在一無限大勻強磁場，一正方形閉合導線框在磁場中以不同的形式運動，下列四種情況中，導線框中可以產生感應電流的是（　　）
A．圖甲中，勻強磁場垂直于紙面，導線框在紙面內水平向右加速運動
B．圖乙中，勻強磁場垂直于紙面，導線框在紙面內繞頂點O逆時針勻速轉動
C．圖丙中，勻強磁場垂直于紙面，導線框繞軸OO`勻速轉動
D．圖丁中，勻強磁場水平向右，導線框繞軸OO`勻速轉動
答案:C
例題評析,變式訓練
情境融合
【例題3】如圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈 abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2是線圈的對稱軸，下列選項中能夠使線圈回路產生感應電流的是( )
A．使線圈向右勻速移動
B．使線圈向右加速移動
C．使線圈垂直于紙面向里平動
D．使線圈繞O1O2軸轉動
例題評析,變式訓練
解析：使線圈向右移動，向右加速移動，或者垂直紙面向里平動，都不能使得穿過線圈的磁通量發生變化，所以沒有感應電流產生，而使線圈繞O1O2軸轉動，穿過線圈的磁通量發生變化，有感應電流產生，故D正確，ABC錯誤。
答案:D
例題評析,變式訓練
【變式訓練3】如圖所示線圈abcd在足夠大磁場區域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應電流產生（　　）
A．把線圈變成圓形（周長不變）
B．使線圈在磁場中加速平移
C．使磁場增強或減弱
D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉
答案：ACD
例題評析,變式訓練
1．如圖所示，在條形磁鐵外面套著一圓環，當圓環由磁鐵N極向下平移到磁鐵S極的過程中，穿過圓環的磁通量變化的情況是( )
A．逐漸增加
B．逐漸減少
C．先逐漸增加，后逐漸減少
D．先逐漸減少，后逐漸增大
答案：C
課堂練習
2．某線圈匝數為n，其中線圈面積為S，如圖所示線圈平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則以下說法正確的是（　　）
A．則此時穿過線圈的磁通量為nBS
B．若線圈從當前位置繞OO'轉過60°角時，穿過線圈的磁通量變化為
C．若線圈從當前位置繞OO'轉過90°角過程中，會產生感應電流
D．若保證線圈位置不變，改變磁感應強度大小，因為沒有切割磁感線，所以不會產生感應電流
答案： C
課堂練習
3．如圖所示，三根彼此絕緣的無限長直導線的一部分ab、cd、ef構成一個等邊三角形，O為三角形的中心，M、N分別為O 關于導線ab、cd的對稱點,當三根導線中通以大小相等，方向如圖所示的電流時，M點磁感應強度的大小為B1，O點磁感應強度大小為B2，若將導線ab中的電流撤去，而保持另兩根導線中的電流不變，則N點磁感應強度的大小為（ ）
A．B1＋B2 B．
C． D．B1－B2
答案： B
課堂練習
4．右圖為黑體輻射的強度與波長的關系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，則( 　　)
A．各種波長的輻射強度都有減少
B．只有波長短的輻射強度增加
C．輻射電磁波的波長先增大后減小
D．輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
答案： D
課堂練習
課堂小結
謝謝大家

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