第十三章 电磁感应与电磁波初步 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（人教版）

本高中物理讲义聚焦磁场、电磁感应、电磁波及量子物理核心知识点，系统梳理12个关键概念（如磁场、磁感线、磁感应强度）、1个安培定则、1个感应电流产生条件及4个核心关系（B=F/Il、Φ=BS等），构建连贯知识网络作为学习支架。 资料以核心素养为统领，物理观念部分结构化整合概念规律，科学思维通过类比（磁场与电场）、假说-实验证实（赫兹实验）培养，科学探究结合“感应电流条件”实验。例题联系实际情境（如电磁起重机、地磁偏角），课中辅助教师授课，课后助力学生巩固提升，有效查漏补缺。

章末素养提升 素养再现 物理 观念 12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：用来形象描述磁场引入的假想的线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致 3.磁感应强度：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度 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：变化的电场和磁场相互联系，所形成的不可分割的统一体 7.电磁波：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波 8.电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱 9.热辐射：一切物体都在辐射电磁波，且辐射强度与物体的温度有关，所以叫热辐射 10.黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 11.能量子：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个最小的能量值ε叫能量子 12.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导线轴线上磁场的方向 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：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流 4个关系 1.B=(B与I垂直) 2.Φ=BS(B与S垂直) 3.c=λf 4.ε=hν 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.通过“做一做”可以体会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　(2024·辽宁省高二期中)下列关于磁场和磁体的说法中正确的是(　　) A.高温可以使磁体的磁性越来越强 B.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁场只存在于“磁星”外部，内部不存在磁场 C.电磁起重机的中心部件是电磁铁，其工作原理主要利用了电流的一种效应，此效应的发现者是奥斯特 D.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，地磁南极在地理南极附近 答案　C 解析　高温可以使磁体的磁性越来越弱，故A错误；磁体的内部和外部都存在磁场，故B错误；电磁起重机的中心部件是电磁铁，其工作原理主要利用了电流的磁效应，此效应的发现者是奥斯特，故C正确；地磁南极在地理北极附近，故D错误。 例2　(2025·江西省三新协同教研共同体联考)以下关于电磁感应现象的几个场景说法正确的是(　　) A.图甲中，线圈绕垂直于磁场的转动轴转动时会产生感应电流 B.图乙中，线圈垂直于匀强磁场方向向右运动，线圈右边未离开磁场前，线圈会产生感应电流 C.图丙中，线框与直导线MN在同一平面内，线框以直导线MN为轴旋转，会产生感应电流 D.图丁中，线圈b中的磁通量大于线圈a中的磁通量 答案　A 解析　线圈绕垂直于磁场的转动轴转动，线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，A正确；线圈垂直于磁场方向向右运动，运动范围在匀强磁场内，线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，B错误；当线框以直导线MN为轴旋转时，穿过线框回路的磁通量没有发生变化，因此不会产生感应电流，C错误；图丁两线圈中存在方向相反的两个磁场，其中条形磁体内部的磁场在两线圈中的磁通量相同，条形磁体外部的磁场在线圈a中的磁通量小于线圈b中的磁通量，所以穿过线圈a的合磁通量大于穿过线圈b的合磁通量，D错误。 例3　(2025·玉溪市高二期末)如图所示，等边三角形abc中心处静置一长直通电导线，导线与abc平面垂直，电流方向如图所示，该空间还存在与bc边平行的匀强磁场，方向如图所示。若a、b、c三点的磁感应强度大小分别为B1、B2、B3，下列关系式正确的是(　　) A.B1>B2>B3 B.B1<B2<B3 C.B1<B2=B3 D.B1>B2=B3 答案　C 解析　设通电直导线在a、b、c三点产生的磁感应强度大小为B0，三点的磁感应强度的方向如图所示 由几何关系可知b、c两点各自的磁感应强度B0、B的夹角同为60°，合成后的合磁感应强度大小相等，a处的两磁感应强度方向相反，合成后的磁感应强度最小，故应满足B1<B2=B3，故选C。 例4　(2024·枣庄市滕州第一中学高二月考)(1)如图甲所示，匝数为N=10、面积为S的闭合线圈abcd水平放置，与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°，现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°。求初始时的磁通量以及整个过程中线圈的磁通量变化量的大小； (2)如图乙所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中A点处导线电流方向垂直纸面向外，∠A=30°。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B=k，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流。现测得C点的磁场沿BC方向。请利用平行四边形定则作出C点合磁场方向(仅作图，不需要说明原因)，并求出A、B两点处导线电流的大小之比。 答案　(1)BS　BS (2)见解析图　4 解析　(1)线圈水平放置时的磁通量 Φ=BSsin 45°=BS 线圈平面转到竖直平面，磁通量为 Φ'=-BSsin 45°=-BS 整个过程中线圈的磁通量变化量为 ΔΦ=Φ'-Φ=-BS 所以整个过程中线圈的磁通量变化量的大小为BS (2)C点合磁场如图所示 根据几何关系可得 =sin 30°，=sin 30° A点处导线在C点产生的磁场为BA=k B点处导线在C点产生的磁场为 BB=k A、B两点处导线电流的大小之比=4。 学科网（北京）股份有限公司 $