第十三章 电磁感应与电磁波初步（知识清单）物理人教版2019必修第三册

第13章 电磁感应与电磁波初步（知识清单）一、本章思维导图 二、各节知识清单 第1节　磁场 磁感线 1.磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。 2.规定小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向。 3.为描述磁场而人为引入的曲线叫做磁感线。磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极；磁感线不相交、不相切；磁感线的疏密表示磁场的强弱；磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。 4.直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆。 5.安培定则的第一种表述：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。 安培定则的第二种表述：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。 第2节　磁感应强度 磁通量 6.磁场的方向：规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。 7.电流元：是理想化物理模型，很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。 8.通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与I和L的乘积IL成正比。 9.磁感应强度（符号：B）：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。定义式：。国际单位：特斯拉，简称特，符号T。磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致。 10.磁通量是B与S的乘积，符号：Φ，公式：Φ＝BS，国际单位：韦伯，简称韦，符号Wb。磁通量是标量，但有正负，表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进。 第3节　电磁感应现象及应用 11.可以产生电磁感应现象的情况有：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。 12.发生电磁感应现象时，闭合回路中的磁通量Φ＝BS发生了变化。 13.产生感应电流的条件：①闭合回路，②磁通量变化。 第4节　电磁波的发现及应用 14.麦克斯韦认为，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，电磁波由变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播。 15.1886年，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 16.波速、波长、周期、频率之间的关系是v＝λ/T＝λf。 17.电磁波谱：按照波长从大到小的顺序，依次为无线电波、红外线、可见光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）、紫外线、伦琴射线、γ射线。 18.电磁波是一种物质，能传递能量和信息。 第5节　能量量子化 19.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体称为黑体，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 20.能量子的计算公式：。其中，ν是电磁波的频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h＝6.62607015×10-34J·s。 21.光子的能量：。三、各节易错易混点辨析 第1节　磁场 磁感线 易错易混点1.对磁场的理解 易错易混点辨析：(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质。存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围。(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。 易错易混点2.对磁感线的理解 易错易混点辨析：磁感线的特点:(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱。(3)磁感线的方向:磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极。(4)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断。(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 易错易混点3.安培定则的理解和应用 易错易混点辨析： (1)三种常见的电流的磁场 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺 线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 (2)对安培定则的理解 判断电流产生的磁场方向需用安培定则，在使用安培定则时，手指指向有区别，一是拇指指向电流方向，一是拇指指向环形导线轴线上的磁场方向。其实它们的本质是一样的，环形电流磁场方向的判定方法是直线电流磁场方向判定方法的延伸和归纳，环形电流磁场方向完全可以用直线电流磁场方向的判定方法作出判定，只需把环形电流等分为无数段直线电流。同理，通电螺线管的磁场亦是如此。 易错易混点4.安培分子环流假说 易错易混点辨析： (1)假说内容:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。 (2)假说的意义:安培分子电流假说,揭示了磁铁磁性的起源,它使我们认识到:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。 (3)假说对一些现象的解释: (a)磁化:一根铁棒,在未被磁化的时候,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性;当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化。 (b)消磁:磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性,这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下,分子电流的取向又变得杂乱了。 第2节　磁感应强度 磁通量 易错易混点1.对磁感强度的理解 易错易混点辨析： 1.磁感应强度的决定因素 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与Il成反比。 2.对定义式B＝的理解 (1)B＝是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度l有关以外，还和导线的放置方向有关。 (2)导线在磁场中的放置方向不同，所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 (3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。 3.磁感应强度B的方向 磁感应强度B是一个矢量，它的方向有以下3种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 易错易混点2.磁通量的理解 易错易混点辨析： 1.对磁通量的理解 (1)磁通量是标量，但是有正负。磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某平面的磁通量为正，则向外穿过这个平面的磁通量为负。若穿过某平面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该平面的合磁通量为净磁感线的条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是说磁通量的大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必考虑线圈匝数n。 2.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B与S垂直时：Φ＝BS。B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积。 (2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥。S⊥为线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，如图所示，Φ＝BSsin θ。 注意：S为磁场区域面积。 3.磁通量的变化：穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况 B不变、S变 例：在匀强磁场中，闭合电路的一部分导体切割磁感线时计算式：ΔΦ＝B·ΔS B变、S不变 例：线圈与磁极之间发生相对运动时(若S所在的地方B处处相等) 计算式：ΔΦ＝ΔB·S B和S都变 可通过ΔΦ＝Φt－Φ0计算并判断磁通量是否变化 B和S大小都不变，但二者之间的夹角发生变化 例：线圈在匀强磁场中转动时 计算式：ΔΦ＝Φt－Φ0＝BS(sinθt－sinθ0) 第3节　电磁感应现象及应用 易错易混点1.磁通量及磁通量变化量的计算 易错易混点辨析：由公式Φ＝BScosθ(θ为线圈垂直与磁感线方向的夹角)，可以看出Φ的变化是由B、S或θ的变化引起的，因此在求磁通量的变化时要先弄清Φ的变化是由哪一个量的变化引起的，然后根据此量的变化情况分析磁通量的变化情况。 易错易混点2.感应电流有无的判断 易错易混点辨析：判断回路中是否产生感应电流的思路 易错易混点3.电磁感应的应用 易错易混点辨析： (1)磁可用来记录声音、影像等数字信息，还可用来记录其他信息。 (2)无线充电：利用电磁感应制成手机无线充电装置。 (3)动圈式话筒：话筒是把声音转化为电信号的装置。 第4节　电磁波的发现及应用 易错易混点1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 易错易混点辨析： 1.变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。 2.变化的电场产生磁场 既然变化的磁场能够产生电场，麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场，如图所示。 3.对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解 如何变化 电场 磁场 恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场 易错易混点2.电磁波的特性及应用 易错易混点辨析： 1.电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式c＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 2.不同电磁波的个性及其应用 特点 应用 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 易错易混点3.电磁波的能量及通信 易错易混点辨析： 1.电磁波的能量 (1)电磁波是物质存在的一种特殊形式 电磁波和我们学过的电场、磁场一样，是一种特殊的物质，不是由分子、原子所组成的，与通常的实物不同，但它是客观存在的，具有通常物质所具有的能量等客观属性。 (2)电磁波具有能量 从场的观点来看，电场具有电场能，磁场具有磁场能，电磁场具有电磁能，电磁波发射的过程就是辐射能量的过程，电磁波在空间传播，电磁能就随之一起传播。 (3)电磁波具有的能量跟频率有关 电磁波的能量与传播速度无关，其能量由电磁波的频率决定，频率越高，能量越高。 2.电磁波通信 (1)传播途径 电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以实现无线传播。 有线传播利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息。如台式电脑、电话等，具体的媒介有：光纤、电缆、电话线、网线等。 无线传播仅利用电磁波而不通过线缆传递信息，如收音机、手机、GPS、无线鼠标等。 (2)传输特点 电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大。由于光的频率比无线电波的频率高得多，因此光缆可以传递大量的信息。 第5节　能量量子化 易错易混点1.黑体辐射的规律 易错易混点辨析： 1.对黑体的理解 (1)绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。 (2)黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.一般物体与黑体的比较 热辐射特点 吸收、反射特点 一般 物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 3.黑体辐射的实验规律 (1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 (2)随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加； ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 易错易混点2.能量子的理解和计算 易错易混点辨析： 1.物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。 2.在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。 3.能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是电磁波的频率。 易错易混点3.能级和能级跃迁 易错易混点辨析： 1.能级 (1)电子在可能的轨道上运动时，虽然是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态。 (2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的，这样的能量值，称为能级，量子数n越大，表示能级越高。 (3)原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能。 2.能级跃迁：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。四、物理与生活 晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝。对于“红星”和“蓝星”，你能判断出哪种恒星的表面温度更高吗？说出你的道理。 恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。所以，蓝色恒星的表面温度更高。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13章 电磁感应与电磁波初步（知识清单）一、本章思维导图 二、各节知识清单 第1节　磁场 磁感线 1.磁场的基本性质是__________________________________________________。 2.规定小磁针静止时__________极的指向为该点的磁场方向。 3.为描述磁场而人为引入的曲线叫做__________。磁感线都是__________曲线，磁体外部由__________极到__________极，内部由__________极到__________极；磁感线__________、__________；磁感线的__________表示磁场的强弱；磁感线上每一点的__________方向即为该点的磁场的方向。 4.直线电流的磁感线是____________________。 5.安培定则的第一种表述：用__________手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________方向一致，弯曲的四指所指的方向就是____________________的方向。 安培定则的第二种表述：让__________手弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是____________________的方向。 第2节　磁感应强度 磁通量 6.磁场的方向：规定______________________________的方向为该点的磁场的方向。 7.电流元：是__________，很__________的一段通电导线中的电流I与导线长度L的__________。 8.通电导线与磁场方向__________时，它受力的大小与____________________成__________比。 9.磁感应强度（符号：__________）：在磁场中__________于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟__________和__________的__________的比值。定义式：__________。国际单位：__________，简称__________，符号__________。磁感应强度是__________，方向与____________________一致。 10.磁通量是B与S的__________，符号：__________，公式：__________，国际单位：__________，简称__________，符号__________。磁通量是__________，但__________，表示____________________。 第3节　电磁感应现象及应用 11.可以产生电磁感应现象的情况有：____________________，____________________，____________________，____________________，____________________。 12.发生电磁感应现象时，闭合回路中的____________________发生了变化。 13.产生感应电流的条件：①__________，②__________。 第4节　电磁波的发现及应用 14.麦克斯韦认为，__________的磁场产生__________，__________的电场产生__________，电磁波由__________的电场和磁场__________产生，__________地向周围传播。 15.1886年，__________通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 16.波速、波长、周期、频率之间的关系是____________________。 17.电磁波谱：按照波长从大到小的顺序，依次为__________、__________、__________（_____、_____、_____、_____、_____、_____、_____）、__________、__________、__________。 18.电磁波是一种__________，能传递__________和__________。 第5节　能量量子化 19.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体称为__________，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的__________有关。 20.能量子的计算公式：__________。其中，ν是电磁波的__________，h是一个常量，后人称之为__________，其值为h＝____________________。 21.光子的能量：__________。三、各节易错易混点辨析 第1节　磁场 磁感线 易错易混点1.对磁场的理解 易错易混点辨析：(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质。存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围。(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。 易错易混点2.对磁感线的理解 易错易混点辨析：磁感线的特点:(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱。(3)磁感线的方向:磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极。(4)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断。(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 易错易混点3.安培定则的理解和应用 易错易混点辨析： (1)三种常见的电流的磁场 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺 线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 (2)对安培定则的理解 判断电流产生的磁场方向需用安培定则，在使用安培定则时，手指指向有区别，一是拇指指向电流方向，一是拇指指向环形导线轴线上的磁场方向。其实它们的本质是一样的，环形电流磁场方向的判定方法是直线电流磁场方向判定方法的延伸和归纳，环形电流磁场方向完全可以用直线电流磁场方向的判定方法作出判定，只需把环形电流等分为无数段直线电流。同理，通电螺线管的磁场亦是如此。 易错易混点4.安培分子环流假说 易错易混点辨析： (1)假说内容:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。 (2)假说的意义:安培分子电流假说,揭示了磁铁磁性的起源,它使我们认识到:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。 (3)假说对一些现象的解释: (a)磁化:一根铁棒,在未被磁化的时候,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性;当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化。 (b)消磁:磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性,这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下,分子电流的取向又变得杂乱了。 第2节　磁感应强度 磁通量 易错易混点1.对磁感强度的理解 易错易混点辨析： 1.磁感应强度的决定因素 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与Il成反比。 2.对定义式B＝的理解 (1)B＝是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度l有关以外，还和导线的放置方向有关。 (2)导线在磁场中的放置方向不同，所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 (3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。 3.磁感应强度B的方向 磁感应强度B是一个矢量，它的方向有以下3种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 易错易混点2.磁通量的理解 易错易混点辨析： 1.对磁通量的理解 (1)磁通量是标量，但是有正负。磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某平面的磁通量为正，则向外穿过这个平面的磁通量为负。若穿过某平面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该平面的合磁通量为净磁感线的条数。 (2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是说磁通量的大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必考虑线圈匝数n。 2.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B与S垂直时：Φ＝BS。B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积。 (2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥。S⊥为线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，如图所示，Φ＝BSsin θ。 注意：S为磁场区域面积。 3.磁通量的变化：穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况 B不变、S变 例：在匀强磁场中，闭合电路的一部分导体切割磁感线时计算式：ΔΦ＝B·ΔS B变、S不变 例：线圈与磁极之间发生相对运动时(若S所在的地方B处处相等) 计算式：ΔΦ＝ΔB·S B和S都变 可通过ΔΦ＝Φt－Φ0计算并判断磁通量是否变化 B和S大小都不变，但二者之间的夹角发生变化 例：线圈在匀强磁场中转动时 计算式：ΔΦ＝Φt－Φ0＝BS(sinθt－sinθ0) 第3节　电磁感应现象及应用 易错易混点1.磁通量及磁通量变化量的计算 易错易混点辨析：由公式Φ＝BScosθ(θ为线圈垂直与磁感线方向的夹角)，可以看出Φ的变化是由B、S或θ的变化引起的，因此在求磁通量的变化时要先弄清Φ的变化是由哪一个量的变化引起的，然后根据此量的变化情况分析磁通量的变化情况。 易错易混点2.感应电流有无的判断 易错易混点辨析：判断回路中是否产生感应电流的思路 易错易混点3.电磁感应的应用 易错易混点辨析： (1)磁可用来记录声音、影像等数字信息，还可用来记录其他信息。 (2)无线充电：利用电磁感应制成手机无线充电装置。 (3)动圈式话筒：话筒是把声音转化为电信号的装置。 第4节　电磁波的发现及应用 易错易混点1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 易错易混点辨析： 1.变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。 2.变化的电场产生磁场 既然变化的磁场能够产生电场，麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场，如图所示。 3.对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解 如何变化 电场 磁场 恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场 易错易混点2.电磁波的特性及应用 易错易混点辨析： 1.电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式c＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 2.不同电磁波的个性及其应用 特点 应用 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 易错易混点3.电磁波的能量及通信 易错易混点辨析： 1.电磁波的能量 (1)电磁波是物质存在的一种特殊形式 电磁波和我们学过的电场、磁场一样，是一种特殊的物质，不是由分子、原子所组成的，与通常的实物不同，但它是客观存在的，具有通常物质所具有的能量等客观属性。 (2)电磁波具有能量 从场的观点来看，电场具有电场能，磁场具有磁场能，电磁场具有电磁能，电磁波发射的过程就是辐射能量的过程，电磁波在空间传播，电磁能就随之一起传播。 (3)电磁波具有的能量跟频率有关 电磁波的能量与传播速度无关，其能量由电磁波的频率决定，频率越高，能量越高。 2.电磁波通信 (1)传播途径 电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以实现无线传播。 有线传播利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息。如台式电脑、电话等，具体的媒介有：光纤、电缆、电话线、网线等。 无线传播仅利用电磁波而不通过线缆传递信息，如收音机、手机、GPS、无线鼠标等。 (2)传输特点 电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大。由于光的频率比无线电波的频率高得多，因此光缆可以传递大量的信息。 第5节　能量量子化 易错易混点1.黑体辐射的规律 易错易混点辨析： 1.对黑体的理解 (1)绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。 (2)黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.一般物体与黑体的比较 热辐射特点 吸收、反射特点 一般 物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 3.黑体辐射的实验规律 (1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 (2)随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加； ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 易错易混点2.能量子的理解和计算 易错易混点辨析： 1.物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。 2.在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。 3.能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是电磁波的频率。 易错易混点3.能级和能级跃迁 易错易混点辨析： 1.能级 (1)电子在可能的轨道上运动时，虽然是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态。 (2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的，这样的能量值，称为能级，量子数n越大，表示能级越高。 (3)原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能。 2.能级跃迁：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。 四、物理与生活 晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝。对于“红星”和“蓝星”，你能判断出哪种恒星的表面温度更高吗？说出你的道理。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$