资源简介

(共23张PPT)
单元复习
第十三章
人教版 高中物理必修三
第十三章
电磁感应与电磁波初步
　　利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。这个“耳朵”就是射电望远镜。从外观上看，大多数射电望远镜都有抛物面形状的金属天线，能把来自遥远天体的无线电波会聚到一点，从而捕捉来自太空的信息。
　　正是对电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。发电机、电动机、电视、移动电话等的出现，使人类进入了电气化、信息化时代。
基本内容
01
电磁
感应
与
电磁波
初步
磁场
电流的磁效应：奥斯特实验
磁感线：曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致
特点：①假想的曲线；②闭合曲线；③不相交、不相切；④疏密表示磁场强弱。
条形磁体、蹄形磁体、同名磁极、异名磁极、直线电流、通电圆环、通电螺线管周围的磁感线分布。
安培定则（右手螺旋定则）：判断电流周围的磁场分布
分子电流假说
磁感应强度
匀强磁场的磁感线：一组间隔相同的平行直线。
磁通量（φ）
定义式：
国际单位：特斯拉（特，T），
矢量，方向与该点磁场的方向一致
《课标》要求
02
3.3.1 能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。
3.3.2 通过实验，认识磁场。了解磁感应强度,会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。
例1 判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场。
3.3.3 知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
例2 收集资料，了解手机无线充电的原理。
3.3.4 通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性
3.3.5 通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响。
例3 知道手机和卫星通信等都是电磁波的应用。
3.3.6 知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界的量子化特征。
内容结构
03
重点知识
04
一、磁感应强度、磁通量
1、电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。
2、磁感应强度：
3、磁感线更密集的位置，磁感应强度较大
4、磁通量：Φ＝BS
　　磁通量是标量，有正负。规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。
重点知识
04
【习题1】（2024上·福建南平·高二统考期末）下列各图中，电流I与其产生的磁场的磁感应强度B的方向关系正确的是（　　）
【答案】C
A．图A中，由安培定则可知，导线右侧磁场垂直纸面向里，导线左侧磁场垂直纸面向外，故A错误；
B．图B中，由安培定则可知，导线产生的磁场为逆时针方向，故B错误；
C．图C中，由安培定则可知，环形电流内部磁场由右向左，故C正确；
D．图D中，由安培定则可知，通电螺线管右端为极，螺线管内部磁场由S到N，故D错误。
A
B
C
D
重点知识
04
【习题2】（2022上·河南·高二校联考期末）下面是某同学对电场和磁场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为-1V
C．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D．由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同
A．电场强度定义式是比值定义式，电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，故A错误；
B．根据电势差的定义式知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为，则A、B点的电势差为，故B正确；
重点知识
04
【习题2】（2022上·河南·高二校联考期末）下面是某同学对电场和磁场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比
B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为-1V
C．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D．由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同
C．电容的定义式是用比值定义的，电容器的电容与极板所带电荷量、两极板间的电压无关，故C错误；
D．依据左手定则，磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向垂直，故D错误。
重点知识
04
【习题3】（2024上·山东枣庄·高二统考期末）在探究通电线圈产生磁场的实验中，有一位同学画出了一组如图所示的小磁针状态，同组的同学发现其中小磁针的N极指向有多处错误，请帮忙找出小磁针的N极指向正确的是（　　）
A．a
B．b
C．c
D．d
【答案】D
根据右手螺旋定则可知，通电线圈的左端相当于条形磁铁的N极，通电线圈的右端相当于条形磁铁的S极，则磁感线从通电线圈的左端出发从外部指向磁感线从通电线圈的右端，从内部回到通电线圈的左端，构成闭合的曲线；小磁针的N极与所在处的磁场方向相同，则a处小磁针的N极向左；b处小磁针的N极向右；c处小磁针的N极向左；d处小磁针的N极向左。
重点知识
04
【习题4】（河南省豫南九校2022-2023学年高二上学期第三次联考物理试题）已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度的实验示意图。实验方法：（1）先将未通电线圈固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针，N极指向北方；（2）给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止。由此可以确定线圈中电流方向（由西向东看）与线圈中央的合磁感应强度大小分别为（　　）
A．顺时针， B．顺时针，
C．逆时针， D．逆时针，
【答案】A
小磁针先前N极指向北方，线圈通电后小磁针N极指向北偏东θ角后静止，可知通电线圈内部产生的磁场方向水平向东，根据安培定则可知，从西向东看，线圈中电流方向沿顺时针方向，作出磁感应强度的矢量合成图如图所示，
则有
重点知识
04
【习题5】（2024上·山东潍坊·高二统考期末）如图所示，菱形中，在三个顶点分别放置三根平行长直导线，导线中均通有大小为、方向垂直纸面向里的电流，此时菱形中心O处的磁感应强度为。已知通电长直导线在周围产生的磁感应强度大小为，k为比例常数，为长直导线中的电流，为场点到导线中心的距离。则顶点处的磁感应强度为（　　） A．
B．
C．
D．
【答案】 D
设，根据磁感应强度的叠加，A、C两点在菱形中心O处的合磁感应强度为零，菱形中心O处的磁感应强度等于B点在菱形中心O处的磁感应强度，为
根据磁感应强度的叠加，顶点处的磁感应强度为
重点知识
04
【习题6】 （2024上·山东德州·高二统考期末）已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流强度，为该位置到长直导线的距离，为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向如图所示。已知导线在点磁感应强度大小为中电流和中电流强度相等。则点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 A
设正方体变长为r，导线在点磁感应强度大小为B，则
导线dh在f点的磁感应强度为，方向垂直hf连线方向，导线在f点磁感应强度大小也为B，方向沿fg方向，两方向成135°角，则合磁场
重点知识
04
【习题7】 （2024上·贵州安顺·高二统考期末）面积为S、匝数为N的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO'轴转动，当线圈转到如图所示位置时，穿过该线圈的磁通量是（　　）
A．0
B．NBS
C．BS
D．
【答案】C
当线圈转到如图所示位置时，穿过该线圈的磁通量最大，最大值
重点知识
04
【习题8】（2024上·安徽淮北·高二淮北市实验高级中学校考期末）一等腰直角三棱柱如图所示，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法不正确的是（　　）
A．通过整个三棱柱的磁通量为零
B．通过平面的磁通量大小为
C．通过平面的磁通量大小为
D．通过平面的磁通量大小为零
【答案】B
【详解】由题可知，通过abcd平面的磁通量为，通过dcfe平面的磁通量为，磁场的方向与平抛abfe平行，故通过平面的磁通量大小为零，综上可知穿过整个三棱柱的磁通量为零。
重点知识
04
二、感应电流产生的条件：
1、穿过闭合导体回路的磁通量发生变化
2、磁通量改变的情况：
①正对面积改变
②磁场的大小改变
③磁场的方向改变
重点知识
04
【习题9】（2023上·四川成都·高二校考期末）下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（　　）
A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
【答案】B
【详解】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A错误；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确；
重点知识
04
【习题9】（2023上·四川成都·高二校考期末）下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（　　）
A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
【答案】B
C．图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；
D．图丁中正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故D错误。
重点知识
04
【习题10】（2024上·北京通州·高二统考期末）下列各图所描述的物理情境，正确的是（　　）
A．图甲中开关S闭合瞬间，线圈P中没有感应电流
B．图乙中条形磁体附近水平放置的金属框从A位置向C位置竖直向下运动过程中，穿过金属框的磁通量先增大后减小
C．图丙中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴OO匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量为零
【答案】D
A．图甲中开关S闭合瞬间，穿过线圈P的磁通量瞬间增大，P中有感应电流，故A错误；
B．图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向C位置运动过程中，穿过金属框的磁通量先减小后增大，故B错误；
重点知识
04
【习题10】（2024上·北京通州·高二统考期末）下列各图所描述的物理情境，正确的是（　　）
A．图甲中开关S闭合瞬间，线圈P中没有感应电流
B．图乙中条形磁体附近水平放置的金属框从A位置向C位置竖直向下运动过程中，穿过金属框的磁通量先增大后减小
C．图丙中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴OO匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量为零
【答案】D
C．图丙中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中的磁通量没有变化，没有感应电流，故C错误；
D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量一直为零，故D正确。
重点知识
04
【习题11】（2021上·天津·高二天津市西青区杨柳青第一中学校联考期末）如图所示，在竖直放置的长直导线右侧有一矩形线框abcd，导线与线框在同一平面内，且线框的ad、bc边与导线平行，导线中通有如图所示的恒定电流，则以下情况能使线框中产生感应电流的是（　　）
A．线圈在原处不动
B．线圈竖直向上平动少许
C．线圈以bc为轴转动
D．线圈竖直向下平动少许
【答案】C
A．产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。线圈在原处不动，由于电流恒定，则磁通量不变，无感应电流产生，故A错误；
B．线圈竖直向上平动少许，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；
C．线圈以bc为轴转动，穿过线框的磁通量变化，则有感应电流产生，故C正确；
D．线圈竖直向下平动少许，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
重点知识
04
【习题12】（2023下·广东·高二统考学业考试）如图所示，空间中有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，纸面内有两个闭合金属线圈M、N，分别为圆形、正三角形，各自中心点均在磁场边界上，不计线圈相互影响，当两个线圈绕过各自中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，以下说法正确的是（　　）
A．仅M中有感应电流
B．仅N中有感应电流
C．M和N中都有感应电流
D．M和N中都无感应电流
【答案】B
M中磁通量不变化，故M中无感应电流，N中的磁通量变化不为0，故N中有电流。
单元复习
第十三章
人教版 高中物理必修三

展开更多......

收起↑