第三章 电磁场与电磁波初步 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（教科版）

本高中物理讲义聚焦电磁学核心知识点，系统梳理磁场、磁感线、磁感应强度等10个概念，安培定则、感应电流产生条件及Φ=BS、c=λf等4个关系，构建能量观、物质观及运动与相互作用观的学习支架。 资料以核心素养为导向，通过类比电场与磁场培养科学思维，结合“探究感应电流产生的条件”实验提升科学探究能力，例题（如电磁波判断、磁场叠加计算）助力课中教学，课后可通过提能训练查漏补缺，强化物理观念应用。

章末素养提升 素养再现 物理 观念 10个概念 1.磁场：是一种特殊的物质，对磁体或通电导体有力的作用 2.磁感线：为了形象地描述磁场的方向和强弱而假想的有方向的曲线 3.磁感应强度：一段通电直导线垂直放在磁场中，所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值 4.磁通量：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。即Φ=BS 5.感应电流：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 6.电磁场：变化的电场和磁场互相联系，所形成的不可分割的统一体 7.电磁波：变化的电磁场在空间的传播称为电磁波 8.电磁波谱：按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，就是电磁波谱 9.能量子：普朗克发现电磁波的发射和吸收是不连续的，把每一份的能量叫能量子 10.能级：原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级 1个定则 1.直线电流的磁场 安培定则：用右手握住通电导线，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 2.环形电流的磁场 安培定则：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电流轴线上磁感线的方向 3.通电螺线管的磁场 安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向 1个条件 产生感应电流的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生 4个关系 1.B= 2.Φ=BS 3.c=λf 4.ε=hν 能量观 这一章在机械能和电能的基础上把能量的观念拓展到了电磁领域 物质观 把物质的观念拓展到了电磁场 运动与相 互作用观 通过电磁感应进一步丰富了运动与相互作用的观念 科学思维 1.类比的思想：对于磁场，通过与电场进行类比学习。如，磁场与电场类比；磁感应强度与电场强度类比；磁感线与电场线类比 2.赫兹对电磁波预言的证实，体现了假说、理论预言、实验证实、质疑创新等科学思维在科学发现中的重要意义 科学探究 通过实验“探究感应电流产生的条件”，提高科学探究能力。从已有认知出发，在初中学习的基础上提出问题。通过法拉第的发现，体会“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才出现的效应 科学态度与责任 电磁感应现象的发现是电磁学中最重大的发现之一。利用电磁感应原理制造的发电机使人类获取了巨大而廉价的电能，为电气化发展奠定了基础 提能训练 例1　(多选)(2024·成都市阶段练习)下列说法正确的是(　　) A.赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在 B.爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，已知普朗克常量为h，则频率为ν的光的能量子为hν C.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 D.不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长 答案　BD 解析　麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，选项B正确；只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，选项C错误；不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项D正确。 例2　(2024·德阳市高二期末)两个半径均为R的彼此绝缘的相同金属圆环P、Q，相互垂直放置，其中金属圆环Q水平放置，两金属圆环的圆心重合于O点，通有大小相同、方向如图所示的电流。若将一个单独的通电金属圆环在其内部产生的磁场近似的视作匀强磁场，且磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是(　　) A.穿过水平金属圆环Q的磁通量为BπR2 B.穿过水平金属圆环Q的磁通量为BπR2 C.圆心O处的磁感应强度大小为2B D.圆心O处的磁感应强度大小为0 答案　A 解析　根据题意知，通电金属圆环P在其内部产生的磁感应强度大小为B，根据右手螺旋定则知，方向水平向左，通电金属圆环Q产生的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，故穿过金属圆环Q的磁通量为BπR2，故A正确，B错误；由题知，通电金属圆环P、Q在O点处的磁感应强度大小均为B，方向相互垂直，则由几何关系知，圆心O处的磁感应强度大小为B1==B，故C、D错误。 例3　(多选)(2024·绵阳市高二期末)如图所示，是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上绕有A、B两个线圈，线圈A跟电源连接，线圈B的两端直接接在一起，构成一个闭合回路。在开关S由闭合到断开时，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起使触头C离开，而是要过一小段时间后触头C才能离开，“延时继电器”就是这样得名的。下列有关“延时继电器”的说法正确的是(　　) A.开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上 B.开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向下 C.开关S断开瞬间，线圈A产生感应电流，使装置具有延时作用 D.开关S断开瞬间，线圈B产生感应电流，使装置具有延时作用 答案　AD 解析　开关S闭合，根据电源的正负极，可以判定线圈A中电流的方向，根据安培定则可知，开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上，故A正确，B错误；根据上述，开关S闭合时，线圈A中电流的磁场方向向上，开关S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B产生感应电流，使装置具有延时作用，故C错误，D正确。 例4　如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B与t的关系式为(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　金属棒MN沿金属架以速度v向右做匀速运动时，为使MN棒中不产生感应电流，则必须MDEN回路磁通量保持不变，故磁感应强度B应随时间t减小，回路的磁通量保持不变，则有B0l2=Bl(l+vt)，解得B=，故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $