2023学年新教材高中物理电磁现象与电磁波第3节电磁感应现象第4节电磁波及其应用教案

--10-第三节电磁感应现象第四节电磁涉及其应用学习目标：1.[2.[科学态度与责任]了解电磁感应的应用。3.[了解电磁波的形成和传播。4.[物理观念]了解电磁场的物质性。5.[科学态度与责任]了解电视播送、电视、雷达的工作原理。一、电磁感应现象的觉察1．电磁感应法拉第把他觉察的磁生电的现象叫作电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。2．觉察电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的生疏更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。(2)使人们找到了磁生电的条件，开拓了人类的电气化时代。二、产生感应电流的条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如下图)：试验现象(有试验现象(有试验操作试验结论无电流)导体棒平行磁闭合回路包围的面积变化时，回路中有感应电流；包围的无感线运动面积不变时，回路中无感应电流导体棒切割磁导体棒切割磁有感线运动探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如下图)：试验操作N(或S)极插入线圈N(或S)极停在线圈中NS)极从线圈中抽出模拟法拉第的试验(如下图)：

试验现象(有无电流)有无有

试验结论线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流试验操作开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动开关保持闭合，快速移动滑动变阻器的滑片

试验现象(线圈B中有无电流)有有无有

试验结论线圈BB中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。三、电磁感应的应用1．汽车防抱死制动系统(ABS)ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。(2)ABS系统的组成：由轮速传感器、电子掌握模块和电磁阀组成。其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。2的技术。具有安全、耐用、便利等特点，还可应用于生物医疗。四、电磁场与电磁波英国物理学家麦克斯韦在争论了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场构成了一个不行分别的统一的场，称为电磁场。变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。五、电磁场的物质性1．电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量。预言的光压。这说明电磁场具有与其他物质相互作用的属性。具有运动质量。光压现象也说明白磁场是有质量的，由于有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用。六、电磁波的技术应用转发回地面，大大增加了信号的掩盖面积。雷达：雷达是利用电磁波进展测距、定位的仪器，主要由放射机、接收机和显示器等局部组成。移动：无线、无线对讲机、移动均是通过电磁波实现信号的放射与接收的。每台手机都是一个小型电磁波放射台，将用户的声音或数字信息转变为高频信号放射到空中，同时它又相当于一个收音机，捕获空中的电磁波，使用户接收到对方放射来的信息。1(1)有电流即生磁场。雷达用的是中波波段的无线电波。穿过闭合回路的磁通量发生变化，肯定产生感应电流。(4)移动是利用无线电波进展通信的。(5)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流。2．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的选项是( )A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就肯定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流D [只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确。]

(√)(×)(√)(√)

(√)手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利( )电磁波传送C．光纤传送

超声波传送D．空气传送产生感应电流的条件及方法ab直。当导体棒ab产生感应电流的条件及方法ab直。当导体棒ab向右运动时，闭合回路中是否有感应电流产生？当导体棒ab相对导体框静止，整体向右移动时，回路中是否有感应电流产生？提示：穿过回路的面积变化，磁通量发生变化，有感应电流产生。此时穿过回路中的磁通量没有变化，没有感应电流产生。提示：穿过回路的面积变化，磁通量发生变化，有感应电流产生。此时穿过回路中的磁通量没有变化，没有感应电流产生。穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路的一局部导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过回路的磁场或回路的面积发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生。其条件可以归纳为两个：一是电路本身必需闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化。主要表达在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，假设穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流。产生感应电流的方法闭合电路的一局部导体做切割磁感线运动ABAB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。甲 乙磁铁在线圈中运动如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。转变螺线管AB中的电流如图丙所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；假设开关S始终接通，当转变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过。丙【例1】 如下图，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是( )A B C DB A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流。]推断是否产生感应电流的方法看回路是否闭合，只有在电路闭合时才有可能产生感应电流。确定磁场方向与回路平面之间的方向关系，即磁场方向与回路平面垂直、平行或成一角度。推断穿过回路的磁感线的条数是否发生变化，假设变化则产生感应电流，否则不产生感应电流。[跟进训练][跟进训练]1．如下图，线圈两端接在电流表上组成闭合电路。在以下状况中，电流表指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动对麦克斯韦电磁场理论及电磁波的理解D [产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转。在选项A、B、C三种状况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流。]对麦克斯韦电磁场理论及电磁波的理解据悉一架从斯洛文尼亚飞往萨拉热窝的飞机突然警报长鸣，不得不紧急迫降，调查者们在行李舱里觉察了一个处于开机状态的手机。为什么我们在乘坐飞机时，空姐都会提示我们据悉一架从斯洛文尼亚飞往萨拉热窝的飞机突然警报长鸣，不得不紧急迫降，调查者们在行李舱里觉察了一个处于开机状态的手机。为什么我们在乘坐飞机时，空姐都会提示我们要关闭手机呢？提示：每个处于工作状态的手机都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号放射到空中，而飞机也是靠电磁波导航的，所以在飞机上使用手机，就会干扰正常的电磁波导航信号，影响飞机的正常飞行。电磁场假设在空间某处产生了周期性变化的电场，就会在四周空间引起周期性变化的磁场，而这个周期性变化的磁场又在较远的空间引起的周期性变化的电场。变化的电场和变化的磁场相互联系，形成了一个不行分割的统一体——电磁场。麦克斯韦电磁场理论中的“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度或电场强度的变化量一样且变化是不均匀的。电磁波在真空中电磁波的传播速度等于光速，光是一种电磁波。递的过程。2】(多项选择)依据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的选项是()A．恒定的电场四周产生恒定的磁场，恒定的磁场四周产生恒定的电场B．变化的电场四周产生磁场，变化的磁场四周产生电场CD．均匀变化的电场四周产生稳定的磁场，均匀变化的磁场四周产生稳定的电场BD[对此理论全面正确的理解为：不变化的电场四周不产生磁场；变化的电场四周可以产生变化磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场四周产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故正确答案为B、D。]均匀变化的电场磁场产生恒定的磁场电场，不均匀变化的电场磁场产生变化的磁场电场，周期性变化的电场磁场产生同频率的周期性变化的磁场电场。[跟进训练][跟进训练]2．(多项选择)关于电磁场理论的表达正确的选项是( )A．变化的磁场四周肯定存在着电场，与是否有闭合电路无关B．周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D．电场四周肯定存在磁场，磁场四周肯定存在电场AB[变化的磁场四周产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流。假设无闭合回路，电场仍旧存在，AC、D以下状况中不能产生感应电流的是( )甲 乙丙A．在甲图中导体AB在垂直于磁感线方向运动B．在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程C．在乙图中，磁铁静止在线圈中D．在丙图中，翻开和闭合开关的时候C[在甲图中导体AB在垂直于磁感线方向运动，切割磁感线，能产生感应电流，不符合题意，故A错误；在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程，磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故B错误；在乙图中，磁铁静止在线圈中，磁通量不变，不能产生感应电流，符合题意，故C正确；在丙图中，翻开和闭合开关的时候，电流变化导致电流产生的磁场变化，从而副线圈中的磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故D错误。]验中不会使电流表指针发生偏转的是()保持开关闭合C．开关断开瞬间

甲 乙开关闭合瞬间D．移动变阻器滑片电流表指针不会发生偏转，故A正确；当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转，故B、C、D错误。]在以下装置中，既能放射又能接收电磁波的是( )收音机C．固定

移动D．电视机[收音机和电视机只能接收电磁波，固定接收和发送的是电流信号，只有移动可放射和接收电磁波。]4．(多项选择)在飞机上使用以下哪些物品会干扰飞机的通讯系统( )A．手机C．手提电脑

B．MP3D．单放机AC 电磁波，所以A、C5．如图为“探究感应电流与磁通量变化的关系”的试验装置，当闭合开