第6章 第3、4节 电磁感应现象 电磁波及其应用-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第三节　电磁感应现象 第四节　电磁波及其应用 学习目标：1.[科学探究]通过观察演示实验，归纳、概括出产生感应电流的条件。　2.[科学态度与责任]了解电磁感应的应用。　3.[科学探究]了解麦克斯韦电磁场理论，观察演示实验了解电磁波的形成和传播。 　4.[物理观念]了解电磁场的物质性。　5.[科学态度与责任]了解电视广播、电视、雷达的工作原理。 一、电磁感应现象的发现 1．电磁感应 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2．发现电磁感应现象的意义 (1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 (2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。 二、产生感应电流的条件 1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 导体棒平行磁感线运动 无 闭合回路包围的面积变化时，回路中有感应电流；包围的面积不变时，回路中无感应电流 导体棒切割磁感线运动 有 2.探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)： 实验操作 实验现象(有无电流) 实验结论 N(或S)极插入线圈 有 线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流 N(或S)极停在线圈中 无 N(或S)极从线圈中抽出 有 3.模拟法拉第的实验(如图所示)： 实验操作 实验现象(线圈B中有无电流) 实验结论 开关闭合瞬间 有 线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流 开关断开瞬间 有 开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动 无 开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 4.感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。 三、电磁感应的应用 1．汽车防抱死制动系统(ABS) (1)ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。 (2)ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成。其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。 2．无线充电技术：又称为非接触式感应充电，是利用供电设备直接将电能传送给用电器的技术。具有安全、耐用、方便等特点，还可应用于生物医疗。 四、电磁场与电磁波 英国物理学家麦克斯韦在研究了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，称为电磁场。变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。 五、电磁场的物质性 1．电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量。 2．俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射物体有压力，用实验证明了由电磁场理论预言的光压。这表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性。 3．电磁场虽然没有静止质量，但爱因斯坦提出的质能关系，揭示出电磁场具有能量而具有运动质量。光压现象也说明了磁场是有质量的，因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用。 六、电磁波的技术应用 1．电视广播：利用电磁波将电视信号先传送给地球同步卫星，然后由通信卫星将信号转发回地面，大大增加了信号的覆盖面积。 2．雷达：雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器，主要由发射机、接收机和显示器等部分组成。 3．移动电话：无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的。每台手机都是一个小型电磁波发射台，将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中，同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发射来的信息。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)有电流即生磁场。 (√) (2)雷达用的是中波波段的无线电波。 (×) (3)穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定产生感应电流。 (√) (4)移动电话是利用无线电波进行通信的。 (√) (5)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流。 (√) 2．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是(　　) A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流 B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流 C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生 D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 D　[只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确。] 3．手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用(　　) A．电磁波传送　 B．超声波传送 C．光纤传送 D．空气传送 A　[手机相当于一个小型电磁波发射台，又相当于一个接收台，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方送来的信息。选项A正确。