專題05 電磁場和電磁波初步（考點(diǎn)串講）-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中考點(diǎn)大串講（教科版2019·必修三）

期中復(fù)習(xí)·考點(diǎn)清單高二物理上冊?教科版版專題05電磁場與電磁波初步目

錄01知識清單02方法模型歸納03鞏固提升知識清單01知識清單01清單01磁場

磁感線1．磁場（1）基本特性：磁場對處于其中的_______、______和__________有力的作用．（2）方向：小磁針的_____極所受磁場力的方向，或自由小磁針靜止時(shí)N極的指向．（3）磁場和電場的比較比較項(xiàng)目電場磁場不同點(diǎn)產(chǎn)生電荷磁體、電流（運(yùn)動(dòng)電荷）基本性質(zhì)對放入其中的______有力的作用對放入其中的磁體、電流及運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用作用特點(diǎn)對放入其中的磁體____力的作用對放入其中的_______的電荷無力的作用相同點(diǎn)磁場和電場都是不依賴人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)清單01磁場

磁感線磁體電流運(yùn)動(dòng)電荷N電荷無靜止知識清單01清單01磁場

磁感線2．磁感線（1）引入：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的

方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致．（2）特點(diǎn)：磁感線的特點(diǎn)與電場線的特點(diǎn)類似，主要區(qū)別在于磁感線是_____的曲線．（3）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場（如圖下所示）．切線閉合知識清單01清單01磁場

磁感線比較項(xiàng)目磁感線電場線相似點(diǎn)意義為形象描述磁場的_____和相對_____而假想的線為形象描述電場的______和相對____而假想的線方向線上各點(diǎn)的_____方向即該點(diǎn)的磁場方向，也是小磁針____極的受力方向線上各點(diǎn)的_____方向即該點(diǎn)的電場方向，也是_______受靜電力的方向密疏表示磁場的______表示電場的________特點(diǎn)不同磁感線在空間_________不同電場線在空間_______不同點(diǎn)①磁感線是_________的曲線；②電場中，電場線始于_________或__________處，止于負(fù)電荷或無限遠(yuǎn)處，是__________的曲線（電磁場中的電場線是閉合的）（4）磁感線和電場線的比較方向強(qiáng)弱方向強(qiáng)弱切線N切線正電荷強(qiáng)弱強(qiáng)弱不相交不相交閉合正電荷無限遠(yuǎn)不閉合知識清單01清單01磁場

磁感線3．安培定則

直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)無磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為_____磁場且磁場最強(qiáng)，管外為______磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越_____安培定則立體圖橫截面圖勻強(qiáng)非勻強(qiáng)弱知識清單01清單01磁場

磁感線1．磁感應(yīng)強(qiáng)度（1）定義式：______（通電導(dǎo)線垂直于磁場）．（2）方向：小磁針靜止時(shí)_____的指向．（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映_________的物理量，由磁場_____決定，是用比值法定義的．（4）磁場的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是_____，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解．清單02磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量

N極磁場性質(zhì)矢量知識清單01清單01磁場

磁感線2.勻強(qiáng)磁場（1）定義：各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小______，方向_____的磁場。（2）磁感線的特點(diǎn)：磁感線時(shí)一組平行且______的直線。（3）實(shí)例分析：距離很近的兩個(gè)平行異名磁極之間的磁場,除邊緣部分外,可以認(rèn)為是_____磁場,如下圖甲所示;兩個(gè)平行放置較近的線圈通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場近似為_____磁場,如圖乙所示;通電螺線管_______的磁場,如圖丙所示。相等相同等距勻強(qiáng)勻強(qiáng)內(nèi)部知識清單01清單01磁場

磁感線3.磁通量（1）定義：勻強(qiáng)磁場中___________B和與磁場方向_____的平面面積S⊥的乘積．（2）磁通量的計(jì)算：Φ＝BS⊥.適用條件：①___________；②磁感線與平面______．（3）若磁感線與平面不垂直，則Φ＝_________.其中Scosθ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．（4）磁通量的正負(fù)：磁通量是_______，但有正負(fù)，若磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為___值，磁感線從此面穿出時(shí)則為______值．（5）磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)（磁通量的代數(shù)和）．磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直垂直BScosθ標(biāo)量勻強(qiáng)磁場正負(fù)知識清單01清單01磁場

磁感線1.電磁感應(yīng)（1）概念：當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了____，此現(xiàn)象叫做__________現(xiàn)象。（2）感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做______電流。（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件：①電路是______的；②穿過該閉合回路的________發(fā)生變化。2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)、變壓器和電磁爐清單03電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用電流電磁感應(yīng)感應(yīng)閉合磁通量知識清單01清單01磁場

磁感線3.幾種常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的情形變化情形舉例磁通量變化量磁感應(yīng)強(qiáng)度變化永磁體靠近或遠(yuǎn)離線圈、電磁鐵（螺線管）內(nèi)電流發(fā)生變化ΔΦ＝ΔB·S有效面積變化有磁感線穿過的回路面積變化閉合線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)ΔΦ＝B·ΔS回路平面與磁場夾角變化

線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和有效面積同時(shí)變化

彈性線圈在向外拉的過程中ΔΦ＝Φ2－Φ1知識清單01清單01磁場

磁感線1.對麥克斯韋電磁場理論的兩個(gè)基本論點(diǎn)（1）變化的磁場產(chǎn)生電場①均勻變化的磁場產(chǎn)生_____的電場；②非均勻變化的磁場產(chǎn)生______的電場；③周期性振蕩的磁場產(chǎn)生________振蕩的電場；（2）變化的電場產(chǎn)生磁場①均勻變化的電場產(chǎn)生______的磁場；②非均勻變化的電場產(chǎn)生________的磁場；③周期性振蕩的電場產(chǎn)生_________振蕩的磁場。清單04電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用恒定變化同頻率恒定變化同頻率知識清單01清單01磁場

磁感線

麥克斯韋赫茲橫垂直輻射周期性變化不需要等于知識清單01清單01磁場

磁感線（3）波長、頻率和波速的關(guān)系：________（4）電磁波與機(jī)械波的比較

名稱項(xiàng)目電磁波機(jī)械波產(chǎn)生由___________的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)（波源）的振動(dòng)產(chǎn)生波的特點(diǎn)____波縱波或橫波波速在真空中等于光速c＝3×108m/s；在介質(zhì)中波速較小在空氣中不大（如聲波波速在空氣中約為340m/s）；在液體和固體中較大是否需要介質(zhì)_________介質(zhì)（在真空中仍可傳播）必須有介質(zhì)（真空中不能傳播）傳播能量電磁能機(jī)械能

周期性變化不需要橫知識清單01清單01磁場

磁感線3．電磁波普（1）定義：按照電磁波的

或

大小的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜。（2）按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、_________、紫外線、X射線、γ射線。波長頻率可見光知識清單01清單01磁場

磁感線（3）無線電波的分類及應(yīng)用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線頻率由左向右，頻率由低到高波長由左向右，波長由長到短特性傳遞信息熱作用強(qiáng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用穿透力強(qiáng)穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)用途通信、廣播、導(dǎo)航加熱、遙測、攝像、制導(dǎo)照明、照相等殺菌、消毒、治療皮膚病等檢測、探測、透視、醫(yī)療等檢測、探測、透視、醫(yī)療等探測、醫(yī)療等知識清單01清單01磁場

磁感線1．熱輻射（1）定義：我們周圍的____________都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫作熱輻射。（2）熱輻射的特點(diǎn)：物體在室溫時(shí)，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波，不能引起人的視覺。當(dāng)溫度升高時(shí)，熱輻射中波長較短的成分越來越強(qiáng)。即輻射強(qiáng)度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。2．物體表面對外界射來的電磁波的吸收和反射除了熱輻射外，物體表面還會(huì)吸收和反射外界射來的電磁波。常溫下我們看到的不發(fā)光物體的顏色就是反射光所致。3．黑體（1）理解：能夠____________入射的各種波長的電磁波而__________反射的物體就叫作黑體。（2）黑體輻射的特點(diǎn)：輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與它的_______有關(guān)。清單05微觀世界的量子化一切物體完全吸收不發(fā)生溫度知識清單01清單01磁場

磁感線4．普朗克的能量子理論（1）普朗克的假設(shè)

振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。能量子公式：________，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s。（2）普朗克的假設(shè)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是_______（分立）的。（3）能量子理論在微觀與宏觀世界的聯(lián)系與區(qū)別由于ε＝hν極微小，所以在宏觀尺度內(nèi)研究物體的能量時(shí)，我們可以認(rèn)為物體的能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子的能量時(shí)，能量量子化（ε＝hν）不可忽略，即必須考慮能量量子化。ε＝hν不連續(xù)知識清單01清單01磁場

磁感線5．光子

愛因斯坦把能量子假設(shè)進(jìn)行了推廣，認(rèn)為電磁場本身就是不連續(xù)的。也就是說，光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，h為普朗克常量。這些能量子后來被叫作______。光子知識清單01清單01磁場

磁感線6．能級（1）定義：微觀世界中能量取分立值的觀念也適用于原子系統(tǒng)，原子的能量是________的。這些量子化的能量值叫作能級。（2）理解：通常情況下，原子處于能量最低的狀態(tài)，這是最穩(wěn)定的。原子受到高速運(yùn)動(dòng)的電子的撞擊，有可能躍遷到較高的能量狀態(tài)。這些狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)地向能量較低的能級躍遷，放出光子。原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出的光子的能量，等于前后兩個(gè)能級之差。由于原子的能級是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。量子化知識清單01清單01磁場

磁感線7．量子力學(xué)的建立19世紀(jì)末和20世紀(jì)初，物理學(xué)研究深入到微觀世界，發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子，而且發(fā)現(xiàn)它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來說明。20世紀(jì)20年代，量子力學(xué)建立了，它能夠很好地描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用。方法與模型02方法模型歸納02模型01地磁場及其磁感應(yīng)的分布【典例1】中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。結(jié)合上述材料，下列說法正確的是（）A．地磁場的磁感線不閉合B．地理南、北極與地磁場的南、北極重合C．地磁南極在地理北極附近D．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行

【詳解】A．地磁場的磁感線是閉合的，在地球外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．地理南、北極與地磁場的南、北極并不重合，地磁南極在地理北極附近，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．只有在地球赤道上方位置的地磁場方向才與地面平行，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。方法模型歸納02模型02安培分子假說【典例2】安培認(rèn)為，在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流—分子電流。分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。若某一物質(zhì)微粒兩側(cè)磁極如圖所示，下列利用安培定則判斷電流方向正確的是（）

【詳解】根據(jù)安培定則：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。故選D。方法模型歸納02模型03磁通量大小計(jì)算

方法模型歸納02模型04磁通量的變化量的計(jì)算【典例4】一匝數(shù)為N匝、邊長為2R的正方形線圈如圖放置，在其內(nèi)部半徑為R的虛線圓范圍內(nèi)有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，如果將線圈繞虛線圓的某一條直徑旋轉(zhuǎn)270°，這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量變化量的大小為（）A．πBR2

B．NπBR2

C．4BR2

D．4NBR2

方法模型歸納02模型05磁通量的變化判斷分分析【典例5】如圖，空間固定一條形磁體（其軸線水平），穿過圓環(huán)的磁通量先減小再增大的是（）A．圓環(huán)a沿磁體軸線由磁體N極向右移至S極B．圓環(huán)a沿磁體軸線由磁體N極左側(cè)向左移至無窮遠(yuǎn)C．圓環(huán)b從磁體正下方豎直下落D．圓環(huán)c從磁體右邊的位置1下降到位置3

【詳解】A．圓環(huán)a沿磁體軸線由磁體N極向右移至S極，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)a沿磁體軸線由磁體N極左側(cè)向左移至無窮遠(yuǎn)，穿過圓環(huán)的磁通量一直減小，故B錯(cuò)誤；C．圓環(huán)b從磁體正下方豎直下落，穿過圓環(huán)的磁通量一直減小，故C錯(cuò)誤；D．圓環(huán)c從磁體右邊的位置1下降到2位置，穿過圓環(huán)的磁通量一直減小，從位置2降到位置3，穿過圓環(huán)的磁通量一直增大，故D正確。方法模型歸納02模型06導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流【典例6】如圖所示是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。用絕緣線將導(dǎo)體AB懸掛在蹄形磁鐵的磁場中，閉合開關(guān)后，在下面的實(shí)驗(yàn)探究中，關(guān)于電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)填寫在下面的空格處。(1)磁體不動(dòng)，使導(dǎo)體AB左右大幅度擺動(dòng)，電流表的指針

（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。(2)導(dǎo)體AB不動(dòng)，使磁體平行于導(dǎo)體AB上下平移，電流表的指針

（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。【詳解】（1）（1）[1]磁體不動(dòng)，使導(dǎo)體AB左右大幅度擺動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體AB切割磁感線，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此電流表的指針偏轉(zhuǎn)。（2）（2）[2]導(dǎo)體AB不動(dòng)，使磁體平行于導(dǎo)體AB上下平移，則導(dǎo)體AB不切割磁感線，回路中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此電流表的指針不偏轉(zhuǎn)。

方法模型歸納02模型07插拔線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道電流從正（負(fù)）接線柱流入時(shí)，

；(2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑片，此過程中電流表指針

偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，此過程中電流表指針

偏轉(zhuǎn)；（均選填“向左”或“向右”或“不”）(3)某同學(xué)按圖乙完成探究實(shí)驗(yàn)，在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，要避免電擊發(fā)生，故在拆除電路前應(yīng)________

（選填“斷開開關(guān)”或“把A、B線圈分開放置”）。電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向向右向左斷開開關(guān)方法模型歸納02模型08開關(guān)通斷產(chǎn)生感應(yīng)電流【典例8】如圖是法拉第探究“磁生電”的實(shí)驗(yàn)，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，一個(gè)線圈A連接電池與開關(guān)，另一線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針。下列說法正確的是（）A．A線圈接通電流瞬間，小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原B．保持開關(guān)閉合，小磁針始終發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．開關(guān)斷開瞬間，小磁針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．A、B線圈沒有直接連接，無論如何操作小磁針都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)【詳解】AB．A線圈接通瞬間，在鐵環(huán)產(chǎn)生順時(shí)針方向的磁場，使得穿過線圈B的磁通量增加，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在線圈B中產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，電流穩(wěn)定后穿過A、B的磁通量不再發(fā)生變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，即小磁針偏轉(zhuǎn)一下隨即復(fù)原，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)開關(guān)斷開，A線圈中的電流中斷瞬間，使得穿過B的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流，小磁針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)，線圈A電流減為零后穿過A、B的磁通量不再變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，小磁針偏轉(zhuǎn)一下后隨即復(fù)原，故CD錯(cuò)誤。故選A。A方法模型歸納02模型09調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生感應(yīng)電流【典例9】小明同學(xué)利用如圖裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)（電流表的偏轉(zhuǎn)滿足左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏），該同學(xué)可能進(jìn)行的操作是（

）A．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間B．開關(guān)閉合時(shí)在線圈A中插入鐵芯C．開關(guān)斷開時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)D．開關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)【詳解】A．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間向下穿過B線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，B產(chǎn)生的感應(yīng)電流從左側(cè)進(jìn)入電流表，則電流表應(yīng)左偏，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)閉合時(shí)在線圈A中插入鐵芯，則導(dǎo)致向下穿過B線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，B產(chǎn)生的感應(yīng)電