内容正文:
第13讲 电磁感应现象 电磁波初步
第二十九课时 电磁感应现象 电磁波初步
1、了解电磁感应现象及应用。
2、了解电磁波的发现及应用。
3、了解能量量子化。
考点七十一、电磁感应现象及应用
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,产生的电流叫作感应电流。
2.产生感应电流的条件——磁通量的变化
(1)磁通量的变化大致可分为以下几种情况:磁感应强度B不变,有效面积S发生变化,如图(a)所示。
②面积S不变,磁感应强度B发生变化,如图(b)所示。
③磁感应强度B和面积S都不变,它们之间的夹角发生变化,如图(c)所示。
【典型题例1】如图所示,线框ABCD水平向右从有界的匀强磁场区域穿过,匀强磁场方向与线框ABCD垂直,下列说法中正确的是
A.磁通量不变 B.磁通量先减小再不变后增大
C.磁通量先增大再不变后减小 D.磁通量一直增大
3.实验:探究感应电流产生的条件
(1)如图所示,导体棒AB做切割磁感线运动时,线路中有电流产生;而导体棒AB顺着磁感线运动时,线路中无电流产生。
(2)如图所示,当条形磁体插入或拔出线圈时,线圈中有电流产生;但条形磁体在线圈中静止不动时,线圈中无电流产生。
(3)如图所示,将小线圈A插入大线圈B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中有电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中有电流通过;而开关S一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中无电流通过。
(4)归纳总结
三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。
【典型题例2】如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会偏转
A.闭合开关的瞬间 B.闭合开关后,电路中电流稳定时
C.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时 D.闭合开关后,把线圈A从线圈B中拉出时
【典型题例3】某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。当他接通、断开开关时,电流计的指针都没有偏转,其原因是
A.开关位置接错 B.电流计的正、负接线柱接反
C.线圈B的接头3、4接反 D.蓄电池的正、负极接反
【典型题例4】下图中能产生感应电流的是
4.电磁感应现象的应用
生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。
考点七十二、电磁波的发现及应用
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场;
(2)变化的电场产生磁场。
(3)麦克斯韦电磁场理论的理解
①恒定的电(磁)场不产生磁(电)场;
②均匀变化的电(磁)场在周围空间产生恒定的磁(电)场;
③振荡(非均匀变化)电(磁)场产生同频率的振荡磁(电)场。
(4)电磁场:变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。
【典型题例5】关于电磁场理论的叙述正确的是( )
A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生恒定的电场
C.变化的电场和稳定的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场
D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场
【典型题例6】下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是( )
A.变化的磁场产生的电场一定是变化的
B.不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场
C.稳定的磁场产生不稳定的电场
D.周期性变化的磁场在周围空间产生的电场是周期性变化的
2.电磁波
(1)电磁波的产生:麦克斯韦推断,如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就会在空间引起变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成了电场波。一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
(2)电磁波的特点
①电磁波是横波。电磁波在真空中传播时,它的电场强度E与磁感应强度B相互垂直,而且二者均与波的传播方向垂直。
②电磁波中的E和B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化。
③电磁波的速度等于光速c。
④光的本质是电磁波。
⑤电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象。电磁波与物质相互作用时,能发生反射、吸收、折射等现象。
3.电磁波的波速、波长与频率的关系:c=λf λ=。
麦克斯韦指出了光的电磁本性,他预言电磁波在真空中的传播速度c=3×108 m/s。
4.电磁波的实验证明
1886年,赫兹用电火花实验证明了麦克斯韦预言的正确性,第一次发现了电磁波。
【典型题例7】如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波
【典型题例8】电磁波与声波比较,下列说法不正确的是
A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
B.由空气进入水中时,电磁波