2021学年高中物理第6章电磁现象与电磁波第5节量子化现象学案粤教版必修三.doc

第三节电磁感应现象核心素养点击物理观念了解电磁感应现象,知道感应电流产生的条件。

科学探究通过探究感应电流产生的条件的实验，知道电磁感应现象及其产生的条件。

科学态度与责任（1）了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义。

(2)了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法。

错误!填一填（1）电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫作感应电流。

（2）发现电磁感应现象的意义①使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，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,开辟了人类的电气化时代。

错误!1．填一填(1）探究导体棒在磁场中运动过程是否产生电流（如图所示)：实验操作实验现象(有无电流）实验结论导体棒平行磁感线运动无闭合回路包围的面积变化时，回路中有感应电流；包围的面积不变时，回路中无感应电流导体棒切割磁感线运动有(2）探究磁铁在通电螺线管中运动过程是否产生电流(如图所示）：实验操作实验现象(有无电流)实验结论N （或S)极插入螺线管有 螺线管中的磁场变化时，螺线管中有感应电流；螺线管中的磁场不变时,螺线管中无感应电流N （或S ）极停在螺线管中无 N(或S ）极从螺线管中抽出有（3）模拟法拉第的实验（如图所示)：实验操作 实验现象(线圈 B 中有无实验结论（4)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。

2．判一判（1）穿过闭合线圈的磁通量发生变化,一定能产生感应电流.(√）(2）闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流.（×)（3)闭合线圈和磁场发生相对运动,不一定能产生感应电流。

（√)3．想一想如图所示的实验装置中，开关由断开到闭合的瞬间,电流表指针是否摆动?开关闭合后电路不变，电流表指针是否摆动？迅速调节滑动变阻器的滑片，电流表指针是否摆动？提示:开关由断开到闭合瞬间，线圈A中电流从无到有，电流产生磁场,穿过B的磁通量增大，B中产生感应电流，电流表指针摆动,开关闭合后电路不变,穿过B的磁通量不变,B中无感应电流,电流表指针不摆动。

阶段提升课知识体系·思维导图考点整合·素养提升考点磁场的描述及理解（难度☆☆☆)角度1磁感应强度及其叠加1。

磁场中某点的磁感应强度的大小只取决于磁场本身,与该点放不放磁体或通电导体无关。

2。

公式B=仅仅是定义式,而不是决定式。

因此,我们不能说B 由F及I、l决定,更不能说B与F成正比，与I l成反比。

3.磁感应强度是矢量，多个磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各分磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和,叠加时遵循平行四边形定则.角度2磁感线及其方向判定1。

磁感线与电场线的比较:磁感线电场线(静电场)相似点引入目的为形象描述场而引入的假想线,实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向是否相交不能相交（电场中无电荷空间不相交）不同点不中断的闭合曲线不闭合，起始于正电荷或无限远,终止于无限远或负电荷提醒:磁感线和电场线都是为了形象地描述对应场的强弱和方向而引入的假想线,实际上并不存在。

2。

安培定则的应用：(1)安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向,在应用时,应注意分清“因"和“果”：①直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向;四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。

②环形电流的磁场:四指指向“原因”即电流方向;拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向。

③通电螺线管的磁场:四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向,亦即指向螺线管的N极.(2）一个其他形状的电流（如矩形、三角形等）的磁场,从整体效果上可等效为环形电流的磁场,采用安培定则判定，也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理.（2020·浙江7月选考）特高压直流输电是国家重点能源工程。

如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1〉I2。

a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。

第五节量子化现象核心素养点击物理观念（1）知道热辐射、黑体辐射的概念,知道光是一种电磁波.(2)了解普朗克的能量子假说和爱因斯坦的光子假说。

(3）了解原子能级及能级跃迁理论。

科学态度与责任通过对本节的学习，能体会到人类对自然界的认识是不断发展的；认识到物理研究是一种对自然现象进行抽象的创造性工作.一、光是一种电磁波能量子假说填一填(1）光是一种电磁波光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。

物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。

(2)能量子能量的发射和吸收不是连续的,只能是一份一份的进行。

这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

(3）能量子公式ε＝hν,其中ν是电磁波的频率，h是一个常量,称为普朗克常量。

实验测得h＝6.63×10－34 J·s。

错误!填一填（1）光电效应定义光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。

(2）光电子光电效应中逸出来的电子被称为光电子.（3）光电效应的实验规律用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高,光电子动能越大，频率低于某一数值时,不论光的强度多大，都不能产生光电子。

（4)爱因斯坦的光子说①内容：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的光量子组成的,这些光量子称为光子。

②光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。

③解释：光照射到金属表面上时,能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中的一部分用来脱离金属表面,另一部分是电子离开金属表面时的动能。

如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光子的数量越多,则产生的光电子也越多。

否则，无论光的强度多大，都无法产生光电子.（5)光的波粒二象性①光既具有波动性，又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性.②概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少,形成暗纹。

第二节磁感应强度学习目标:1。

[物理观念］认识磁感应强度的概念及物理意义。

2。

[物理观念]理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。

3。

［科学思维］进一步体会如何通过比值定义法定义物理量。

4。

［物理观念]知道匀强磁场、磁通量的概念。

一、磁感应强度的方向1．物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量。

2．小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁感应强度的方向，简称为磁场方向。

二、磁感应强度的大小1．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，观察通电导线摆动幅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，通过观察通电导线摆动幅度大小比较磁场力大小.(3）实验结论:当通电导线与磁场方向垂直时，它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小，与电流I和导线长度L的乘积成正比。

2．磁感应强度的大小当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F跟电流I和导线长度L的乘积IL之比称为磁感应强度。

3．公式：B＝错误!。

4．单位：国际单位是特斯拉,简称特，国际符号是T,1 T＝1错误!。

三、匀强磁场1．匀强磁场：匀强磁场中某一区域内磁感应强度的大小和方向处处相同,则该区域的磁场叫匀强磁场。

2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.两平行异名磁极之间的磁场、通电螺线管内中间部分的磁场都可认为是匀强磁场。

四、磁通量1．定义：匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B和与面积S的乘积,即Φ＝BS。

2．单位：国际单位制是韦伯，简称韦,符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。

3．磁通密度：B＝错误!，表示磁感应强度在数值上等于垂直磁感应强度的单位面积上的磁通量.1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”）(1）电流为I,长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB. (×）(2)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关,与有无通电导线也无关。

第五节量子化现象合格考达标练1.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片,使光子通过狭缝.实验结果说明,如果曝光时间不太长,底片只能出现一些不规那么的点迹;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规那么的条纹,对这个实验结果有以下认识,其中正确的选项是()A.曝光时间不长时,底片上只能出现不规那么的点迹,表现出光的波动性解析曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规那么的点迹,表现出光子的粒子性,故A项错误;单个光子通过狭缝后的落点无法预测,故B项错误;根据题目中的表达和所学知识可知,C项错误,D项正确.答案 D2.对于光的认识,以下说法不正确的选项是()C.光具有波动性时就不具备粒子性,反之亦然解析光可以在真空中传播,选项A正确;光既具有波动性又有粒子性,某种场合下光的波动性表现得明显,某种场合下光的粒子性表现得明显,但光的波动性和粒子性是同时同在的,选项B正确,选项C错误;光是一种电磁波,选项D正确.答案 C3.以下关于玻尔理论的说法错误的选项是()解析玻尔理论成功解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征,但是这一理论没有彻底挣脱经典物理学理论的束缚,其本身仍存在不可克服的缺点,应选D.答案 D4.能正确解释黑体辐射实验规律的是()解析黑体辐射的实验规律,需要用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释,故B正确.答案 B等级考提升练5.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.有的光是波,有的光是粒子C.光的干预、衍射现象说明光具有波动性解析一切光都具有波粒二象性,光的有些行为(如干预、衍射)表现出波动性,光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性,不能说有的光是波,有的光是粒子,光子假说并没有否认光是电磁波,选项A、B错误,C、D正确.答案 CD6.光电效应是物理学中一个重要的现象.以下关于光电效应的说法正确的选项是()D.入射光的频率为原来的一半时,逸出的光电子数一定减半解析光电效应是原子的核外电子吸收光子后从金属外表逸出的现象,故A错误;能否发生光电效应与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,故B正确,C错误;当入射光的频率为原来的一半时,有可能不会发生光电效应,故D错误.答案 B7.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c为光速,h为普朗克常量,那么激光器每秒发射的光量子数为()A. B. C. D.λPhc解析每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟发射的总能量为Pt(t=1s),那么n=.答案 A8.(多项选择)普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说,以下说法属于能量子假说内容的是()A.物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的ε=hν,ν为电磁波的频率,h为普朗克常量解析能量子假说认为,物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的,故A项正确,D项错误;能量子假说中将每一份的能量称为能量子,能量子的能量ε=hν,ν为电磁波的频率,h为普朗克常量,故B、C两项正确.答案 ABC9.两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体外表,第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体外表上的光子数之比为4∶5,那么这两束光的光子能量和波长之比为() ∶54∶5∶44∶5∶45∶4∶55∶4解析E=nε,能量相同时n与ε成反比,所以光子能量之比为5∶4;又因为ε=hν=h,所以波长之比为4∶5,B正确.答案 B10.氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光,这种光的一个光子的能量为多少?假设该激光器的发光功率为20 mW,那么每秒发射多少个光子?解析由c=λν,知该光子频率为ν=ε=hν=h=6.63×10-34×J=3.14×10-19J发光功率P=,那么n==6.37×1016个.答案 3.14×10-19 J6.37×1016个。

第五节量子化现象必备知识·自主学习一、光是一种电磁波1.19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁场理论。

2.1888年,赫兹用实验证实了电磁波的存在,并证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。

3.电磁波的速度等于光速。

二、能量子假说新冠肺炎疫情期间,红外体温计成为生活必不可少的工具,如图所示的红外体温计具有方便快捷的特点,在疫情防控工作中发挥了重要作用。

那么,这种体温计是根据什么制成的呢?提示:将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。

红外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以确定物体的温度。

1.热辐射(1)热辐射:①定义:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫作热辐射。

②特点:物体在热辐射中随温度的升高,辐射的较短波长的电磁波的成分越来越大。

(2)黑体:①定义:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就叫作黑体。

②黑体辐射的特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

(3)热辐射的原因:物体中存在着不停运动的带电微粒,带电微粒的振动会产生变化的电磁场,从而产生电磁辐射。

2.能量子:(1)普朗克的假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。

即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。

这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

(2)能量子公式:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。

h=6.626×10-34J·s。

(一般取h=6.63×10-34 J·s)(3)能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。

这种现象叫能量的量子化。

(4)普朗克理论:①借助于能量子的假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好。

②普朗克在1900年把能量子列入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一。

第一节磁现象与磁场学习目标：1.[科学态度与责任]了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其在现代生产和生活中的应用。

2.[物理观念] 知道磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质。

3.[科学思维]知道磁感线的定义，记住几种特殊磁场的磁感线分布，学会用安培定则判断电流的磁场方向。

4.[物理观念]了解安培分子电流假说。

5.[科学态度与责任]了解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响。

一、磁场1．磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着相互作用，统称为磁相互作用。

2．磁相互作用是通过另一种媒介磁场发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的磁体或电流施加作用力。

二、磁感线1．定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。

2．特点：磁感线的疏密程度表示磁场强弱，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏。

在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从北极(N极)出发回到南极(S极)，在内部的磁感线由S极指向N极，形成闭合的曲线。

磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线。

三、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体。

2．安培的假说能很好的解释磁化和退磁。

四、地磁场1．地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。

地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近。

2．磁偏角：地磁极与地理极并不重合，它们之间的夹角被称为磁偏角。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)地球的地磁两极和地理两极重合。

(×)(2)磁感线是为描述磁场而虚拟的，实际不存在。

(√)(3)磁感线不同于电场线，磁感线可以相交。

(×)(4)静止的电荷周围既存在电场，又存在磁场。

(×)2．下列关于地磁场的说法中正确的是( )A．地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理南极C．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理北极D．地磁场在地表附近某处有两个分量，水平分量指向地理的北极附近，竖直分量一定竖直向下C [根据地磁场的特点可知：地理北极附近为地磁场南极即S极，在磁体外部磁场由N 极指向S极。