【正文】 線框在圖示的位置時，穿過線框的磁通量最大，當線框轉(zhuǎn)過 90176。時，通過線框的磁通量為零，因此可以判定線框以 ab 軸 轉(zhuǎn)動時磁通量一定變化，故 D 正確． 【答案】 ABD 分析是否產(chǎn)生感應電流，關鍵是分析穿過閉合線圈的磁通量是否變化，分析磁通量是否變化，可通過分析穿過線圈的磁感線條數(shù)是否變化 . 圖 2－ 1－ 9 2．如圖 2－ 1－ 9 所示， 線圈兩端接在電流表上組成閉合電路．在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是 ( ) A．線圈不動，磁鐵插入線圈時 B．線圈不動，磁鐵從線圈中撥出 C．磁鐵不動，線圈上、下移動 D．磁鐵插在線圈內(nèi)不動 【解析】 產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線圈和電流計已經(jīng)組成閉合回路，只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就產(chǎn)生感應電流，電流計指針就偏轉(zhuǎn)．在選項 A、 B、 C三種情況下，線圈和磁鐵發(fā)生相對運動，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流；而當磁鐵插在線圈中不動時，線圈中雖然有磁通量，但磁通量不變化， 不產(chǎn)生感應電流． 【答案】 D 【備課資源】 (教師用書獨具 ) 建筑工地的千古之謎 中東巴格達的一個建筑工地上，曾發(fā)掘出一個特大的石棺，里面盡是些銅管、鐵棒和陶瓶之類的東西．科學家卡維尼格仔細研究這些管子，發(fā)現(xiàn)一根直徑 厘米的銅管內(nèi)有一根由瀝青包裹的鐵棒，下端 3 厘米高的瀝青層將銅、鐵完全隔開來．于是他把這根管子放入出土的陶瓶里，再向瓶里倒進了酸性葡萄酒，奇跡出現(xiàn)了，這個裝置竟發(fā)出電來，且發(fā)電持續(xù) 了 18 天之久． 據(jù)他分析這種電池的化學原理與 伏打電池如出一轍，是古代人用電解法為雕像或裝飾品鍍金而特制的．難道古代人竟在伏打出生前一二千年就已經(jīng)制造出了 “ 伏打電池 ” ？ 這真是一個千古之謎啊！ 1． 關于產(chǎn)生感應電流的條件，下列說法中正確的是 ( ) A．只要閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定有感應電流 B．只要閉合電路中有磁通量，閉合電路中就有感應電流 C．只要導體做切割磁感線運動，就有感應電流產(chǎn)生 D．只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流 【解析】 只有穿過閉合 電路的磁通量發(fā)生變化時，才會產(chǎn)生感應電流， D 正確． 【答案】 D 2．閉合電路的一部分導線 ab 處于勻強磁場中，圖 2－ 1－ 10 中各情況下導線都在紙面內(nèi)運動，那么下列判斷中正確的是 ( ) 圖 2－ 1－ 10 A．都會產(chǎn)生感應電流 B．都不會產(chǎn)生感應電流 C．甲、乙不會產(chǎn)生感應電流，丙、丁會產(chǎn)生感應電流 D．甲、丙會產(chǎn)生感應電流，乙、丁不會產(chǎn)生感應電流 【解析】 閉合電路的部分導線切割磁感線致使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中產(chǎn)生感應電流． 【答案 】 D 3. 圖 2－ 1－ 11 如圖 2－ 1－ 11 所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)一半在勻強磁場外，下述過程中使線圈產(chǎn)生感應電流的是 ( ) A．以 bc 為軸轉(zhuǎn)動 45176。 C．將線圈向下平移 D．將線圈向上平移 【解析】 以 ad 為軸轉(zhuǎn)動時，穿過矩形線圈中的磁通量發(fā)生變化，則將線圈上、下平移時或以 bc 為軸轉(zhuǎn)動 45176。S＝ 2 4 10－ 2 Wb/s＝ 8 10－ 2 Wb/s， 由法拉第電磁感應定律得 E＝ nΔΦΔt ＝ 100 8 10－ 2 V＝ 8 V. 【答案】 8 10－ 2 Wb/s 8 V 第四節(jié) 麥克斯韋電磁場理論 課 標 解 讀 重 點 難 點 ．了解麥克斯韋電磁場理論的基本思想，體會其在物理學發(fā)展中的意義． ，體會實驗驗證在物理理論發(fā)展中的地位和作用 . ． (重難點 ) 磁波． (重點 ) 電磁場理論的建立及驗證 (1)電磁場理論 英國物理學家 麥克斯韋 在研究了法拉第電磁感應現(xiàn)象之后，提出了電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生 電場 ，變化的電場產(chǎn)生 磁場 ，變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系，形成一個不可分割的統(tǒng)一體 —— 電磁場． 電場和磁場只是電磁場這個統(tǒng)一體的兩種具體表現(xiàn)形式． (2)電磁波的形成 如果在空間某處產(chǎn)生了變化的電場，就會在空間引起變化的 磁場 ；而這變化 的電場和磁場又在較遠的空間引起新的 變化的電場和磁場． 這個過程反復進行，使變化的電場和磁場由近及遠地向周圍空間傳播出去，形成 電磁波． (3)驗證 1888 年，德國物理學家 赫茲 用實驗驗證了電磁波的存在，證明電磁波與 光 一樣，具有反射、折射、衍射和干涉等波動特性，并發(fā)現(xiàn)電磁波的傳播速度 等于 光速，證實了光是一種電磁波． 2． 思考判斷 (1)有電場的空間一定存在磁場，有磁場的空間也一定能產(chǎn)生電場． ( ) (2)均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場． ( ) (3)周期性變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場． (√ ) 3． 探究交流 麥克斯韋在建立電磁場理論的過程中，提出了什么假說？運用了哪些物理思想？ 【提示】 麥克斯韋提出了 “ 變化的磁場產(chǎn)生電場 ” 、 “ 變化的電場產(chǎn)生磁場 ” 兩個假說，研究中麥克斯韋采用了聯(lián)想、推理、類比、對稱等物理學的思想方法 . 電磁場也是物質(zhì) 電磁場可以使電荷移動，即可以對電荷做功，這說明電磁場具有 能量． 俄國物理學家列別捷夫測量到光對被照射物的壓力，表明電磁場具有 與其他物質(zhì)相互作用 的屬性．所以說，電磁場是物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一． 2． 思考判斷 (1)電磁波具有能量． (√ ) (2)電磁波的傳播必需有介質(zhì)． ( ) 3． 探究交流 炎熱的夏季，街頭樹陰下乘涼的人們都悠閑地聽著自己喜歡的電臺節(jié)目，成為現(xiàn)代人們消閑的一道風景．這些天人傳話一樣的聲音是怎么來到人們跟前的呢？ 【提示】 一道電磁波傳播到人們跟前的 . 麥克斯韋電磁場理論 【問題導思】 1．麥克斯韋電磁場理論的內(nèi)容是什么？ 2．電磁場的實質(zhì)是什么？ 1． 麥克斯韋 電磁場理論 2． 電磁場 如果在空間某處產(chǎn)生了周期性變化的電場，就會在周圍空間引起周期性變化的磁場，而這個周期性變化的磁場又在較遠的空間引起新的周期性變化的電場．變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系，形成了一個不可分割的統(tǒng)一體 —— 電磁場． 1． 麥克斯韋電磁場理論中的 “ 均勻變化 ” 指的是在相等的時間內(nèi)磁感應強度或電場強度的變化量相同； “ 振蕩 ” 是指周期性變化并且變化是不均勻的． 2．恒定的電場不 產(chǎn)生磁場；恒定的磁場不產(chǎn)生電場． 關于電磁場理論，下列說法正確的是 ( ) A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場 B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場 C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場 D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場 【審題指導】 麥克斯韋電磁場理論的核心是變化的電場 (磁場 )產(chǎn)生磁場 (電場 )，穩(wěn)定的電場 (磁場 )不產(chǎn)生磁場 (電場 )． 【解析】 根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化的電 場周圍才產(chǎn)生磁場，所以 A錯；而非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，所以 B、 C錯，故選 D. 【答案】 D 1． (多選 )按照麥克斯韋電磁理論，以下說法中正確的是 ( ) A．恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場 B．變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場 C．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場 D．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn) 定的電場 【解析】 對此理論全面正確的理解為：不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場；變化的電場周圍可以產(chǎn)生變化磁場，也可以產(chǎn)生不變化的磁場；均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場．變化的磁場產(chǎn)生電場的規(guī)律與以上類似，故正確答案為 B、 D. 【答案】 BD 電磁波的特點 【問題導思】 1．電磁波的傳播速度是多少？ 2．電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？ 1．在真空中電磁波的傳播速度等于光速，光是一種電磁波． 2．電磁場中以電場和磁場 的形式貯存著能量 —— 電磁能．電磁波的傳播過程就是能量傳播的過程． 3．麥克斯韋預言了電磁波，赫茲證實了電磁波的存在，測出了波長和頻率，證實了真空中電磁波的傳播速度等于光速，驗證了電磁波的反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象． 4．電磁波可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播．且任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是 3 108 m/s. (多選 )下列關于電磁波的說法中正確的是 ( ) A．只要電場和磁場發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波 B．電磁波傳播需要介質(zhì) C．停止發(fā)射電 磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨立存在 D．電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的 【審題指導】 變化的電磁場由近及遠向外傳播就是電磁波． 【解析】 對電磁波的產(chǎn)生機制及傳播途徑要搞清，如果電場 (或磁場 )是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場 (或電場 )是恒定的，就不能產(chǎn)生新的電場 (或磁場 )，也就不能產(chǎn)生電磁波．電磁波不同于機械波，它的傳播不需要介質(zhì)，故應選 C、 D. 【答案】 CD 2． (多選 )下列關于電磁波的敘述中，正確的是 ( ) A．電磁波是電磁場由發(fā) 生區(qū)域向遠處的傳播 B．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為 3 108 m/s C．電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時，波速將變小 D．電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象 【解析】 電場、磁場相互激發(fā)并向外傳播，形成電磁波，選項 A 正確．電磁波只有在真空中波速才為 3 108 m/s，在其他介質(zhì)中均小于 3 108 m/s，選項 B錯．光從真空進入介質(zhì)時，波速減小，所以選項 C 對．電磁波具有波的一切性質(zhì)，能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，故選項 D 錯． 【答案】 AC 【備課資源】 (教師用書獨具 ) 未來軍事中的電磁技術 美國的一份權威雜志曾對未來戰(zhàn)爭作過一次有趣的預測：下一次世界災難降臨的時候，你可能看不到蘑菇云，除了柴油機，所有引擎都罷工了．世界仿佛倒退到 200年前，而你卻毫發(fā)無傷，這就是電磁脈沖武器破壞后的世界． 電磁武器的能量以輸出點為頂點呈錐形向外延伸，在傳輸過程中不受大氣、云霧等影響，能量損失少，并且其作用目標是其有效空間內(nèi)的所有電子設備，其對于精確定位技術的依賴性不高，因而遠比以往電子戰(zhàn)中的精確制導炸彈、反輻射導彈更有優(yōu)勢．任何電子設備都要在一定的電磁環(huán)境下才能工作，而在電 磁脈沖輻射超過其閾值時，該電子設備將失去功能，就目前電子設備的防護現(xiàn)狀來說，越是數(shù)字化、信息化程度高的基礎設施，設備越易受到攻擊．但一般距離上不會危及人員安全，看起來比較人道 . 1． (多選 )關于電磁波，下列說法中正確的是 ( ) A．電磁波既能在介質(zhì)中傳播，又能在真空中傳播 B．只要有變化的電場，就一定有電磁波存在 C．電磁波不能在真空中傳播 D．發(fā)射電磁波的過程也是向外輻射能量的過程 【解析】 電磁波的傳播不需要介質(zhì)， A 對 C 錯；在周期性變化的電 場周圍存在電磁波， B 錯；電磁波的發(fā)射過程就是向外輻射能量的