专题05 电磁场与电磁波 能量转化（考点串讲）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）

期中复习·考点清单物理必修第三册•鲁科版专题05电磁场与电磁波

能量转化010203方法模型归纳巩固提升知识清单目

录04课堂小结PART-01知识清单磁场和磁感线一1.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过______发生的，______是磁体或______周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。 (3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针______受力的方向，也就是小磁针静止时______所指的方向，就是这一点的磁场方向。磁场磁场电流N极N极磁场和磁感线一2.磁感线（1）定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为______的曲线，曲线上每一点的______方向都跟该点的磁场方向相同。（2）物理意义：用来形象地描述磁场的______和______，并不真正存在。（3）描述方法：磁感线上每一点的______方向表示该点的磁场方向，磁感线的______表示磁场的强弱。假想切线强弱方向切线疏密安培定则二1.直线电流的磁场

安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是__________________，如图甲所示。2.环形电流的磁场

安培定则：如图乙所示，让右手____________与环形电流的方向一致，________________的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。电流磁感线环绕的方向弯曲的四指伸直的拇指所指安培定则二3.通电螺线管的磁场

安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是____________磁感线的方向，如图丙所示。环形电流螺线管内部甲乙丙磁感应强度与磁通量三一、磁感应强度1.定义：一段通电直导线______放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的______的比值，叫磁感应强度。垂直乘积3.单位：________，简称____，符号为T。4.意义：B反映了磁场的______。特斯拉特强弱磁感应强度与磁通量三5.方向：磁感应强度是矢量，小磁针的______在磁场中某点______的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是这点磁感应强度的方向。

提示

磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应很短很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。N极受力磁感应强度与磁通量三二、磁通量1.定义：匀强磁场中____________和与磁场方向______的平面面积S的乘积。2.单位：在国际单位制中是______，简称韦，符号是Wb，1Wb＝________。

3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。4.意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。磁感应强度垂直韦伯1T·m2感应电流的条件四1.引起磁通量变化的原因(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。2.感应电流产生条件

只要穿过______电路的________发生变化，______电路中就会产生感应电流。闭合磁通量闭合电磁波五1.麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的________________，电路中会产生感应电流。这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了______。 ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生______。 (2)变化的电场产生磁场

变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生______，即______的电场在空间产生磁场。磁通量发生变化电场电场磁场变化电磁波五2.电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体。3.电磁波 (1)电磁波的产生：________变化的电场和________变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 (2)电磁波的特点

①电磁波______在真空中传播。 ②电磁波的传播速度等于______。 ③光在本质上是一种________。即光是以______形式传播的一种电磁振动。周期性周期性可以光速电磁波波动能量的量子化六能量子：1.定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位__________地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫作________。2.能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为________常量。h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s)。整数倍一份一份能量子普朗克能量的量子化六3.能量的量子化：普朗克的假设认为微观粒子的能量是________的，或者说微观粒子的能量是________________的。爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，光本身就是由一个个不可分割的________组成的，频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量。这些能量子后来被叫作______。量子化不连续(分立)能量子光子能量守恒定律七1.能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2.能量守恒定律的意义(1)各种形式的能可以相互转化。(2)各种物理现象可以用能量守恒定律联系在一起。能量守恒定律七3.能量耗散（1）自然界中集中度较高(即有序度较高)的能量，如机械能、电能、化学能，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散的能量，没有办法把这些分散的内能重新变成品质高的能量加以利用，这样的现象叫作能量耗散。各种形式的能量向内能的转化，是能够自动发生、全额发生的，能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。（2）熵就是某一系统中存在的一定单位的无效能量的总和。熵的增加就意味着无效能量的增加，有效能量的减少。因此，我们应节省有效的能量。无论是不可再生能源还是可再生能源，我们都应珍惜。PART-02方法模型归纳磁感线的特点一 (1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。 (2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 (4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。1．关于磁感线，下列说法不正确的是（

）A．磁感线是假想的，实际上并不存在B．磁感线一定从N极发出，终止于S极C．磁感线的疏密表示磁场的强弱D．磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向磁感线的特点一B安培定则的理解和应用二2．一束粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，对该束带电粒子电性及飞行方向的描述，下列说法正确的是（）A．一束电子从左向右运动

B．一束中子从右向左运动C．一束质子从左向右运动

D．一束光子从右向左运动安培定则的理解和应用二A磁感应强度三磁感应强度三4.描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。5.匀强磁场：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。6.说明 (1)磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，是由磁场本身决定的，与磁场中是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关。

磁感应强度三B磁感应强度的叠加四

磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。

磁感应强度的叠加四A磁通量的理解和计算五1.磁通量的计算 (1)公式：Φ＝BS。

适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。 (2)若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScosθ。式中Scosθ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。磁通量的理解和计算五2.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。 (2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。磁通量的理解和计算五3.磁通量的三点提醒 (1)磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是标量。 (2)当有方向相反的磁场(磁感应强度分别为B和B′)穿过同一个平面时，磁通量的大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数，即净条数。 (3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。

磁通量的理解和计算五C感应电流产生的判定六感应电流产生的条件：

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。感应电流产生的判定六B6．下图所示的情境（速度均恒定）中能产生感应电流的是（

）电磁波

能量量子化七1.电磁波的形成

周期性变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远传播，形成电磁波。2.电磁波的特点 (1)电磁波的传播不需要介质。在真空中传播速度等于光速c＝3×108m/s。 (2)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。 (3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (4)电磁波是电磁场在空间中的传播，电磁场是一种客观存在的物质——场物质。电磁波能量量子化七3.能量子：（1）定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位__________地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫作________。（2）能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为________常量。h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s)。整数倍一份一份能量子普朗克7．麦克斯韦在稳恒场理论的基础上，提出了涡旋电场和位移电流的概念，这就是麦克斯韦电磁场理论，它的基本概念是变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的，它们永远密切地联系在一起，相互激发，组成一个统一的电磁场的整体。下面对于电磁场与电磁波的认识，其中正确的是（）A．有电场就会产生磁场B．电场和磁场总是相互联系的C．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波D．电磁波的传播一定需要传播介质电磁波能量量子化七CPART-03巩固提升1．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大巩固提升01C2．如图所示，在方向水平向右的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直竖直纸面（纸面与磁感线平行）向外，a、b、c、d是纸面内以直导线与纸面的交点O为圆心的圆周上的四点，a、c两点间的距离等于圆的直径且a、c、O三点在同一水平线上，b、d两点的连线竖直。在a、b、