2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理必修第三册5.2-5.4 电磁感应现象及其应用、初识电磁波及其应用、初识光量子与量子世界 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
5.2 电磁感应现象及其应用
第5章 初始电磁场与电磁波
鲁科版 （2019版） 必修3
复习回顾
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1）磁感应强度的定义？
2）电流产生磁场怎么判断呢？
通电螺线管的磁场
通电圆环的磁场
通电直导线的磁场
磁通量
定义：把磁感应强度 B 与面积 S 的 乘积，
符号：φ
公式：φ=BS
单位：韦伯（Wb）； 1Wb=1T m2
平面与磁场方向有一夹角θ
磁通量
1
标量，但有正负之分；
与匝数无关；
磁通量变化： Φ= Φ2- Φ1
磁通密度
磁通量
1
用穿过该平面单位面积的磁感线条数来表示磁感线的疏密程度
垂直穿过单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度的大小
B
=
φ
S
双向磁场的磁通量问题：
B
N
S
A
φA
φB
<
磁通量
1
1820 丹麦 奥斯特 发现电流的磁效应，安培形成理论；
哲学思想
磁怎么生电呢？
1831年 法拉第 电磁感应现象
例题：面积为0.5m2的矩形导线圈处于磁感应强度为2.0T匀强磁场中，线圈平面与磁场方向夹角为600，求穿过该线圈的磁通量为多少？
1820 丹麦 奥斯特 发现电流的磁效应，安培形成理论；
哲学思想
磁怎么生电呢？
1831年 法拉第 电磁感应现象
电磁感应现象
2
演示实验一
演示实验二
电磁感应现象
2
演示实验三
看G表针是否偏转？
作用？
闭合回路的磁通量发生变化而产电流的现象叫电磁感应现象；
闭合回路
磁通量变化
电磁感应现象
2
2.2 结论
2.3 条件
2.4 例题
如图所示，当线圈在匀强磁场中绕转轴转动时，线圈是否产生感应电流？
电磁感应现象
2
如图所示，通电长直导线 MN 与闭合的矩形金属线圈 abcd 彼此绝缘，可视为在同一水 平面内，直导线与线圈的对称轴线重合。当直导线 MN 中电 流增大时，穿过线圈 abcd 的磁通量是否变化？线圈中是否有 感应电流？请判断并说出理由。
电磁感应现象应用
电磁感应现象的应用
计算机磁盘与磁记录
无线充电
动圈式话筒
3
课后习题
4
如图所示，矩形导线框 abcd 位于竖直放置的通电长直导线附近， 导线框和长直导线在同一竖直平面内，线框的 ab 和 cd 两边与长直 导线平行。在下面的四种情况中，框内有无感应电流？为什么？
（1）导线框竖直下落；
（2）导线框沿垂直于纸面方向向纸内平移；
（3）导线框以 ab 边为轴向纸外转动；
（4）导线框以长直导线为轴，整个框面向纸外转动。
3. 如图所示，电吉他的弦是磁性物质。当弦振动时，线圈产生感应电 流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来。请解释电 吉他是如何产生感应电流的。弦能否改用尼龙材料？
课后习题
4
课后习题
4
4. 如图所示，条形磁铁以速度 v 向螺线管靠近。下列说法正确的是( )
A. 螺线管会产生感应电流
B. 螺线管不会产生感应电流
C. 只有磁铁速度足够大，螺线管才会产生感应电流
D. 只有磁铁磁性足够强，螺线管才会产生感应电流
课后习题
4
6.把两个线圈绕在同一个铁环上，如图所示，一个线圈 A 连接电池与开关，另一个线圈 B 闭合并 在其中一段直导线附近放置小磁针。开关闭合瞬间，磁针偏转了一下，随即复原；开关断开瞬 间，磁针反向偏转，随即复原。磁针偏转的原因是什么？请作出解释。
课后习题
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P150 5. 如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，依次经过磁铁上端位 置Ⅱ、磁铁中部位置Ⅲ、磁铁下端位置Ⅳ，最后到达下方位置Ⅴ。在Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ的过 程中，请分析穿过圆环的磁通量变化情况。
Ⅰ→Ⅱ 磁通量增加
Ⅱ→Ⅲ磁通量增加
Ⅲ→Ⅳ磁通量减小
Ⅳ→Ⅴ磁通量减小
方向相反
方向相反
5.3 初识电磁波及其应用
第5章 初始电磁场与电磁波
鲁科版 （2019版） 必修3
回顾
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1.1 电磁波的产生
电磁波的产生
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麦克斯韦还根据他提出的电磁场理论，计算得出电磁波的传播速度恰好与真空中的光 速相同。麦克斯韦指出，二者相同并非巧合，光的本质也是电磁波。麦克斯韦的这一预言 将电、磁、光的现象统一起来，是牛顿力学之后物理学领域又一次大的综合。
1888 年，德 国物理学家赫兹（H. Hertz，1857—1894）通过实验证实了电磁波的存在，从而证实了麦 克斯韦电磁场理论，并预示着无线电技术的到来。
周期性变化的磁场周围会产生周期性变 化的电场，周期性变化的电场周围也会产生周期性变化的磁场。变化的电场和变化的磁场 相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场
1. 2 电磁场
电磁波的产生
1
1895 年，意大利的马可尼（G. Marconi，1874—1937）成功地进行了距离约 3 km 的 无线电通信。
1901 年，马可尼又成功地进行了跨越大西洋的无线电通信，实现 了人类历史上第一次远距离无线电通信。1906 年，美国物理学家费森登（R. Fessenden， 1866—1932）进行了人类历史上第一次无线电广播。
探月工程 探火工程 载入工程 空间站
电磁波的应用
2
电磁污染及防护
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又称电磁波污染或射频辐射污染。随着无线电技术、微波技术的迅速发展和 普及，地面电磁辐射的密度和功率大幅度增加，电磁污染已成为一种威胁人类健康的无形 污染。
电磁污染定义：
使 自动控制装置发生故障，飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞 船的控制等
干扰通信系统
干扰电视信号
使电视图像不清晰或变形，并发出令人难以 忍受的噪声
过量的电磁辐射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害
电磁危害
(多选)关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.任何电场都会产生磁场；
B.任何磁场都会产生电场；
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在；
D.电磁波可以在真空中传播；
例题
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CD
为了体现高考的公平、公正,高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器,该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描,在手机接收报文信号时形成乱码干扰,手机不能检测从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象.由以上信息可知 ( )
A.由于手机信号屏蔽器的作用,考场内没有电磁波了；
B.电磁波必须在介质中才能传播；
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内；
D.手机信号屏蔽器通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的；
例题
4
D
5.4 初识光量子与量子世界
光的量子化
牛顿是光的微 粒学说的创始人
荷兰物理学家惠更斯（C. Huygens，1629—1695）认为， 光像水波一样，也是一种波，叫光波
19 世纪 60 年代，英国物理学 家麦克斯韦创立的经典电磁场理论揭示出“ 光是一种电磁波 ”
爱因斯坦的光电效应
1923 年，康普顿效应
光量子被正式命名为光子（photon）。
1
初识量子世界
量子假说认为，物质辐射（ 或吸收 ）的能量 E 只能是某一最小能量单位的整数倍。
E = nε（ n = 1，2，3，…）
能量子的能量 ε 与频率 成正比。
ε = h
式中，h = 6.626 176×10-34 J·s。这是普朗克引进的一个物理普适常量，称为普朗克常量。
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初识量子世界
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P149 1. 普朗克在 1900 年提出了量子假说，开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中，具有量子化特 征的是 ：
A. 人的个数　　　　 B. 物体所受的重力　　　　
C. 物体的动能　　　　 D. 物体的长度 ；
P149 2. 下列说法正确的是 （ ）
在微观世界，物体的能量是连续变化的；
B. 光子的能量 ε = h ；
C. 光既具有波动特性，又具有粒子特性；
D. 不论是宏观物体还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
习题
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(多选)下列说法正确的是(　　)
A.微观粒子的能量变化是跳跃式的；
B.微观粒子能量与电磁波的频率成正比；
C.红光的能量子比绿光的大；
D.电磁波波长越长,其能量子越大；
习题
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