章末素養(yǎng)提升物理觀念12個概念1.磁場：是一種特殊的物質，對磁體或通電導體有力的作用2.磁感線：用來形象描述磁場引入的假想的線，曲線上每一點的切線方向都跟這點磁場的方向一致3.磁感應強度：在磁場中垂直磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和長度l的乘積Il的比值叫磁感應強度4.磁通量：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，即Φ＝BS5.感應電流：法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應，產(chǎn)生的電流叫作感應電流6.電磁場：變化的電場和磁場互相聯(lián)系，所形成的不可分割的統(tǒng)一體7.電磁波：周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波8.電磁波譜：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列起來，就是電磁波譜9.熱輻射：一切物體都在輻射電磁波，且輻射強度與物體的溫度有關，所以叫熱輻射10.黑體：能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射11.能量子：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，這個最小的能量值ε叫能量子12.能級：原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能級1個定則1.直線電流的磁場安培定則：用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向2.環(huán)形電流的磁場安培定則：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向3.通電螺線管的磁場安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向1個條件產(chǎn)生感應電流的條件：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產(chǎn)生感應電流4個關系1.B＝eq\f(F,Il)(B與I垂直)2.Φ＝BS(B與S垂直)3.c＝λf4.ε＝hν科學思維1.類比的思想：對于磁場，通過與電場進行類比學習。如，磁場與電場類比；磁感應強度與電場強度類比；磁感線與電場線類比2.通過“做一做”可以體會赫茲對電磁波預言的證實，體現(xiàn)了假說、理論預言、實驗證實、質疑創(chuàng)新等科學思維在科學發(fā)現(xiàn)中的重要意義科學探究通過實驗“探究感應電流產(chǎn)生的條件”，提高科學探究能力。從已有認知出發(fā)，在初中學習的基礎上提出問題。通過法拉第的發(fā)現(xiàn)，體會“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才出現(xiàn)的效應科學態(tài)度與責任電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是電磁學中最重大的發(fā)現(xiàn)之一。利用電磁感應原理制造的發(fā)電機使人類獲取了巨大而廉價的電能，為電氣化發(fā)展奠定了基礎例1(2024·遼寧省部分高中高二期中聯(lián)考)下列關于磁場和磁體的說法中正確的是()A．高溫可以使磁體的磁性越來越強B．宇宙中“破壞力”最強的天體“磁星”，危險程度不亞于黑洞，其磁場只存在于“磁星”外部，內(nèi)部不存在磁場C．電磁起重機的中心部件是電磁鐵，其工作原理主要利用了電流的一種效應，此效應的發(fā)現(xiàn)者是奧斯特D．中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角，地磁南極在地理南極附近答案C解析高溫可以使磁體的磁性越來越弱，故A錯誤；磁體的內(nèi)部和外部都存在磁場，故B錯誤；電磁起重機的中心部件是電磁鐵，其工作原理主要利用了電流的磁效應，此效應的發(fā)現(xiàn)者是奧斯特，故C正確；地磁南極在地理北極附近，故D錯誤。例2(多選)(2023·山東省青島二中高二月考)1876年物理學家羅蘭完成了著名的“羅蘭實驗”。羅蘭把大量的負電荷加在一個橡膠圓盤上，然后在圓盤附近懸掛一個小磁針，將圓盤繞中心軸按圖示方向(自上向下看順時針)高速旋轉，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉。忽略地磁場對小磁針的影響，則下列說法正確的是()A．小磁針發(fā)生偏轉的原因是橡膠圓盤上產(chǎn)生了電場B．小磁針發(fā)生偏轉說明因電荷運動形成的電流產(chǎn)生了磁場C．當小磁針位于圓盤的左上方時，它的N極向左側偏轉D．當小磁針位于圓盤的左下方時，它的N極向右側偏轉答案BCD解析由題意可知，小磁針受到磁場力的作用，由于電荷的定向移動形成的電流，產(chǎn)生了磁場，故A錯誤，B正確；小磁針處于圓盤的左上方時，圓盤帶負電，根據(jù)安培定則可知，產(chǎn)生的磁場方向向上，則小磁針的N極向左側偏轉，故C正確；同理，當小磁針處于圓盤的左下方時，則小磁針的N極向右側偏轉，故D正確。例3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.eq\r(3)∶1 B.eq\r(3)∶2C．1∶1 D．1∶2答案B解析如圖甲所示，當通有電流的長直導線在M、N兩處時，根據(jù)安培定則知，二者在圓心O處產(chǎn)生的磁感應強度方向相同，磁感應強度大小都為B＝eq\f(B1,2)；當將M處長直導線移至P處時，如圖乙所示，每根直導線在圓心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小為eq\f(B1,2)，根據(jù)平行四邊形定則，由圖乙中的幾何關系可得cos30°＝eq\f(\f(B2,2),\f(B1,2))＝eq\f(B2,B1)＝eq\f(\r(3),2)，故B正確。例4(2024·常州市高二期中)閉合金屬線圈或線框在磁場中運動的情景如各圖所示，下列有關線圈或線框中磁通量變化或產(chǎn)生感應電流的說法中正確的有()①甲圖，線框從P進入垂直紙面的勻強磁場區(qū)域到達Q的過程中，線框中始終有感應電流②乙圖，磁感線向右，垂直紙面的線圈從P到達Q的過程中，線圈中有感應電流③丙圖，線圈從磁體的上端M到達N的過程中，線圈中磁通量先減小后增大④丁圖，與通電導線在同一平面內(nèi)的線框遠離導線的過程中，線框中有感應電流A．①③B．①④C．②③D．②④答案D解析題圖甲，線框從P進入垂直紙面的勻強磁場區(qū)域到達Q的過程中，線框未完全進入勻強磁場區(qū)域和未完全穿出磁場區(qū)域時，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，有感應電流，在線框完全進入磁場區(qū)域后運動的過程中，穿過線框的磁通量不會發(fā)生變化，沒有感應電流，故①錯誤；題圖乙，磁感線向右，垂直紙面的線圈從P到達Q的過程中，穿過線圈的磁通量減小，線圈中有感應電流，故②正確；題圖丙，線圈從磁體的上端M到達N的過程中，線圈中磁通量先增大后減小，故③錯誤；題圖丁，與通電導線在同一平面內(nèi)的線框遠離導線的過程中，穿過線框的磁通量減少，線框中有感應電流，故④正確。故選D。例5(2023·黑龍江省大慶鐵人中學高二月考)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。當t＝0時，磁感應強度大小為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN構成一個邊長為L的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，則：(1)磁感應強度B應隨時間t增大還是減小？(2)求從t＝0開始，磁感應強度B與t應滿足的關系式。答案(1)減小(2)B＝eq