第四章 能源与可持续发展 章末小结与质量评价（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

本讲义聚焦电磁学核心知识点，系统梳理电场线与磁感线的比较、安培定则应用及磁场叠加、感应电流产生条件，构建从概念辨析到规律应用的知识支架，助力学生理清物理观念。 该资料通过例题解析与“融会贯通”总结科学思维方法，如磁场叠加中矢量合成，结合“价值好题”链接磁浮列车、无线充电等实际应用，培树科学态度与责任。课中辅助教师强化教学，课后帮助学生巩固知识，查漏补缺。

　　　　　　　　一、知识体系建构——理清物理观念 　　　　　　　　二、综合考法融会——强化科学思维 电场线与磁感线的比较 　　[例1]　(多选)关于电场线和磁感线的概念，以下说法正确的是 (　 ) A.电场线和磁感线都是不闭合的曲线 B.沿着磁感线的方向，磁场越来越弱 C.任意两条电场线或磁感线都不能相交 D.电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱 [解析]　电场线和磁感线都是为了形象描述场而引入的模型，由于曲线的切线方向表示场的方向，所以不可能相交，其疏密都反映场的强弱，所以B错误，C、D正确；电场线不闭合，而磁感线是闭合的，在条形磁体外部，磁感线由N极到S极；在条形磁体内部由S极到N极，故A错误。 [答案]　CD [融会贯通] 1.电场线与磁感线的相似之处 (1)电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想的曲线，实际上并不存在。 (2)电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线切线方向分别表示了电场和磁场的方向。 (3)电场线和磁感线都不能相交。因为如果相交，在相交点就会出现两个切线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的相矛盾。 2.电场线和磁感线的显著区别：电场线起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，是非闭合的曲线，而磁感线是闭合的曲线。 [对点训练] 1.(多选)关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 (　 ) A.磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用 B.在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时N极所指的方向，就是那一点的磁场方向 C.当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交 D.磁体周围的磁感线都是闭合的曲线 解析：选ABD　磁体间的作用力是通过磁场发生的，故磁体间不必接触便可产生相互作用，A正确；小磁针仅在磁场力作用下静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向，B正确；磁感线是闭合的曲线且不能相交，C错误，D正确。 安培定则的应用和磁场的叠加 　　[例2]　(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是 (　 ) A.B1=B2<B3 B.B1=B2=B3 C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 [解析]　a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。根据安培定则可判断出左右两根导线在a处产生的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外，同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外，三根导线在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直于纸面向里，且B1=B2<B3，故A、C正确，B、D错误。 [答案]　AC [融会贯通] 1.安培定则的“因”和“果” 原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 大拇指 弯曲的四指 环形电流及通电螺线管的磁场 弯曲的四指 大拇指 2.磁场的叠加 (1)磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 (2)两个电流附近的磁场某处的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。 [对点训练] 2.如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个完全相同的、带等量异种电荷的小球M、N(可以看成点电荷)，轻杆绕O点在水平面内沿逆时针方向(俯视)匀速转动，已知小球M距离O点较近，下列说法正确的是 (　 ) A.小球N转动时形成的等效电流沿逆时针方向 B.小球M转动时形成的等效电流大于小球N转动时形成的等效电流 C.O点的磁感应强度为零 D.O点的磁感应强度方向竖直向上 解析：选D　点电荷的定向移动形成电流，两个小球电荷量相等，转动的周期相等，所以它们形成的电流的大小是相等的；根据正电荷的定向移动方向即为电流的方向可知，小球N转动形成的等效电流沿顺时针方向，故A、B错误；根据安培定则可知，正电荷在O点的磁场方向为竖直向上，而负电荷在O点的磁场方向为竖直向下，由于正电荷运动时在O点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为竖直向上，故D正确，C错误。 感应电流产生条件的理解与应用 [例3]　如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒ab，有一个范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。下列三种方式：①改变磁感应强度B的大小；②沿导轨左右平移金属棒ab；③改变角θ的大小，能在轨道回路里产生感应电流的是 (　 ) A.只有②可以 B.只有①和②可以 C.只有①和③可以 D.①②和③都可以 　　[解析]　感应电流产生的条件(1)闭合回路，(2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。①根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，改变磁感应强度B的大小，则磁通量一定改变，一定能产生感应电流。②根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，沿导轨左右平移金属棒ab，S发生变化，则磁通量发生变化，一定能产生感应电流。③根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，改变磁感应强度的方向与竖直方向之间的θ角，则磁通量发生变化，一定能产生感应电流。可知三种情况下都能产生感应电流，故A、B、C错误，D正确。 [答案]　D [融会贯通] 1.要注意产生感应电流的条件和产生电磁感应现象的条件不同。产生感应电流需要两个条件：一是回路要闭合，二是穿过回路的磁通量要发生变化；产生电磁感应现象则没有“回路要闭合”这一条件。 2.要从磁场变化和回路面积变化两个方面准确判断回路磁通量的变化。 [对点训练] 3.匀强磁场区域宽为d，方向垂直纸面向里，纸面内一正方形线框abcd的边长为l，且l>d，bc边与磁场区域边界平行，线框以垂直bc边的速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是 (　 ) A.　　 B.　　 C.　　 D. 解析：选B　只有线框在进入磁场的过程中(bc边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅ad边在磁场中运动)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流。ad边和bc边都在磁场外运动的过程中没有感应电流，则t=。B正确。 　　　　　　　　三、价值好题精练——培树科学态度和责任 1.(多选)超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可以使磁体悬浮在空中，磁浮列车就是采用了这种技术。磁浮的原理是 (　 ) A.超导体电流的磁场方向与磁体相同 B.超导体电流的磁场方向与磁体相反 C.超导体使磁体处于失重状态 D.超导体产生的磁力与磁体重力平衡 解析：选BD　由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁体，则根据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反。悬浮时，磁体在竖直方向上受力平衡，即磁体受到的磁场力与磁体重力平衡。故B、D正确。 2.动圈式话筒和录音机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙是录音机的录、放音原理图。由图可知下列说法错误的是 (　 ) A.话筒工作时，永久磁体不动，线圈随膜片振动而产生感应电流 B.录音机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C.录音机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 D.录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 解析：选C　话筒的工作原理是声波使线圈随金属膜片在永久磁体产生的磁场中振动产生感应电流，A正确；录音机录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大后在录音机磁头缝隙处产生了变化的磁场，D正确；录音机在放音时通过变化的磁场使放音磁头产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器，B正确，C错误。 3.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车，都已经在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是 (　 ) A.无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应” B.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 C.只有将充电底座接到直流电源上，才能对手机进行充电 D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 解析：选B　无线充电手机应用了电磁感应原理，A错误；接收频率与发射频率相同，B正确；充电要用交流电源，C错误；手机上必须有接收线圈才可以无线充电，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $