第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步全章知識(shí)點(diǎn)歸納整合知識(shí)建構(gòu)·思維整合一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)疏密

切線安培

BS韋伯特斯拉平行四邊形由磁生電磁通量電場(chǎng)磁場(chǎng)介質(zhì)λf無線電波可見光X射線

hν3×108

二、思維方法1.實(shí)驗(yàn)探究法通過導(dǎo)體切割磁感線、磁體插入線圈等實(shí)驗(yàn),觀察感應(yīng)電流的有無及方向,歸納出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(磁通量變化)和楞次定律(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量變化),從現(xiàn)象到規(guī)律逐步推導(dǎo)。2.逆向思維法楞次定律中“阻礙”的理解需逆向分析,如原磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,通過反向推導(dǎo)判斷感應(yīng)電流方向,突破“因果關(guān)系”的思維難點(diǎn)。3.理想模型法引入“勻強(qiáng)磁場(chǎng)”“光滑導(dǎo)體棒”“理想線圈”等模型,簡(jiǎn)化電磁感應(yīng)問題分析,如研究導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí),忽略摩擦和電阻影響,聚焦“動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)”的核心規(guī)律E=Blv。4.微元法分析非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體切割磁感線的電動(dòng)勢(shì)時(shí),將導(dǎo)體分割為無數(shù)小段微元,每段視為在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),通過累加各微元的電動(dòng)勢(shì)得到總電動(dòng)勢(shì),簡(jiǎn)化復(fù)雜場(chǎng)景的計(jì)算。教考銜接·高考分析1.(2025北京卷)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁體N極平移A

解析:圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移,穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;離通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn),導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移,穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;根據(jù)條形磁體的磁感應(yīng)特征可知,圓環(huán)向條形磁體N極平移,穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。試題情境學(xué)習(xí)探索問題情境必備知識(shí)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件(磁通量變化)關(guān)鍵能力推理論證能力教材鏈接人教版必修第三冊(cè)第117頁第1題情境、問題相似思維方法通過分析磁通量變化判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流2.(多選)(2024北京卷改編)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說法正確的是(

)A.閉合開關(guān)瞬間,電流表的示數(shù)不為0B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.斷開開關(guān)瞬間,電流表的示數(shù)為0D.斷開開關(guān)瞬間,電流表的示數(shù)不為0ABD解析:閉合開關(guān)瞬間,線圈M產(chǎn)生的磁場(chǎng)增加,則穿過線圈P的磁通量增大,P中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過線圈P的磁通量保持不變,則感應(yīng)電流為0,電流表的示數(shù)為0,故B正確;斷開開關(guān)瞬間,通過線圈P的磁通量減小,因此P中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤,D正確。試題情境學(xué)習(xí)探索問題情境必備知識(shí)磁通量、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件關(guān)鍵能力分析推理能力教材鏈接與教材必修第三冊(cè)第130頁第3題情境、設(shè)問相同思維方法根據(jù)物理規(guī)律分析推理判斷情境鏈接·專項(xiàng)提升將電磁感應(yīng)與電磁波等知識(shí)與現(xiàn)代科技與日常生活緊密相連。通過無線充電技術(shù)展示電磁感應(yīng)原理,借助變壓器的工作機(jī)制深化對(duì)互感現(xiàn)象的理解,并結(jié)合電磁爐等日常電器揭示渦流效應(yīng)。此外,從麥克斯韋電磁理論到電磁波譜的講解,將物理規(guī)律與通信、遙感等現(xiàn)代應(yīng)用結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電磁波在信息技術(shù)中的核心作用,從而貫通物理觀念與科技前沿,培養(yǎng)其科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。1.(2025安徽池州期中)如圖是貴銅公路上安裝的一種測(cè)速“電子眼”。在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)兩個(gè)通電線圈,當(dāng)車輛通過線圈上方的道路時(shí),會(huì)引起線圈中電流的變化,系統(tǒng)根據(jù)兩次電流變化的時(shí)間及線圈之間的距離,對(duì)超速車輛進(jìn)行抓拍。下列判斷正確的是(

)A.汽車經(jīng)過線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.線圈中的電流是由于汽車經(jīng)過線圈時(shí)發(fā)生電磁感應(yīng)引起的C.“電子眼”測(cè)量的是經(jīng)過兩個(gè)線圈的平均速度D.如果某個(gè)線圈出現(xiàn)故障,沒有電流,“電子眼”還可以正常工作情境一物理與科技C解析:在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)的是通電線圈,汽車上大部分是金屬,當(dāng)汽車通過線圈時(shí)會(huì)引起通電線圈的磁通量變化,從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;線圈本身就是通電線圈,線圈中的電流并不是由于汽車通過線圈時(shí)發(fā)生電磁感應(yīng)產(chǎn)生的,汽車通過時(shí)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象只是引起線圈中的電流發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;測(cè)量的是經(jīng)過兩個(gè)線圈的平均速度,故C正確;如果某個(gè)線圈出現(xiàn)故障,沒有電流,就會(huì)無計(jì)時(shí)起點(diǎn)或終點(diǎn),無法計(jì)時(shí),“電子眼”不能正常工作,故D錯(cuò)誤。2.(2025廣東深圳期中)無線加熱杯墊通過內(nèi)置的交變電流線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),當(dāng)磁性金屬杯子放置于其上時(shí),杯子內(nèi)部會(huì)因電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而發(fā)熱為杯中液體加熱。關(guān)于該裝置,下列說法正確的是(

)A.杯墊線圈電流變化的快慢會(huì)影響磁性金屬杯中感應(yīng)電流的大小B.杯墊線圈中通入恒定電流,磁性金屬杯中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.陶瓷杯處于變化的磁場(chǎng)中,也能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.杯墊斷電后,磁性金屬杯在杯墊上快速平移也能產(chǎn)生感應(yīng)電流情境二物理與生活A(yù)

解析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,杯墊線圈電流變化的快慢會(huì)影響磁性金屬杯中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,進(jìn)而影響感應(yīng)電流的大小,故A正確;杯墊線圈中通入恒定電流