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2025高中物理水平合格考备考知识清单
《第十三章电磁感应与电磁波初步》
【考试要求】
考试要求
1.磁场磁感线
1.知道磁场的概念,知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的作用是通过磁场发生的。
2.理解磁感线的概念,知道磁感线的特点。
3.理解安培定则,会用安培定则判断电流的磁场方向。
2.磁感应强度磁通量
1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
2.知道什么是匀强磁场,知道匀强磁场磁感线的特点。
3.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小。
3.电磁感应现象及应用
1.知道什么是电磁感应现象。
2.通过实验探究感应电流产生的条件。
3.了解电磁感应现象的应用。
4.电磁波的发现及应用
1.了解麦克斯韦电磁场理论,知道电磁场的概念。
2.知道电磁波的特点,掌握电磁波波长、频率、波速之间的关系。
3.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序,了解各种电磁波的应用,了解电磁波的能量。
5.能量量子化
1.了解热辐射和黑体的概念。
2.初步了解微观世界的量子化特征,知道普朗克常量。
3.了解原子的能级结构。
【思维导图】
【知识清单】
13.1磁场磁感线
一、电和磁的联系
1.磁极:自然界中的磁体总是存在两个磁极。
2.磁极间的作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3.电流的磁效应
(1)奥斯特实验:通电导线使小磁针偏转。
(2)实验结论:电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。
二、磁场
1.定义:磁体与磁体之间,磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,都是通过磁场发生的。
2.基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用。
三、磁感线
1.磁场的方向规定:小磁针静止时N极所指的方向。
2.磁感线:用来形象地描述磁场的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。
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3.磁感线的疏密表示磁场的强弱。
四、安培定则
1.直线电流的磁场: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,如图13.1-7所示。
2.环形电流的磁场: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,如图13.1-9、13.1-10所示。
3.通电螺线管的磁场:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向,或拇指指向螺线管的N极,如图13.1-8所示。
五、安培分子电流假说
1.分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.分子电流假说意义:能够解释磁化以及退磁现象,解释磁现象的电本质。
13.2磁感应强度磁通量
一、磁感应强度
1.电流元:很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il。
2.控制变量法探究影响通电导线受力的因素
如图所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度l成正比,又与导线中的电流I成正比。
3.磁感应强度的大小
在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度。
4.公式:B=。
5.单位:国际单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1T=1。
6.对磁感应强度的理解
(1)公式B=是磁感应强度的定义式,是用比值法定义的,磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,而与F、I、l均无关。
(2)在定义式B=中,通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零。
(3)磁感应强度是矢量,运算遵守平行四边形定则。
二、匀强磁场
1.定义:各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场。
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2.磁感线特点:间隔相等的平行直线。
三、磁通量
1.定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积,即Φ=BS。
2.拓展:磁场B与研究的平面不垂直时,这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。
3.单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb,1Wb=1T·m2。
4.引