电磁现象、电磁波

第三节电磁感应现象第四节电磁波及其应用学习目标：1.[科学探究]通过观察演示实验，归纳、概括出产生感应电流的条件。

2.[科学态度与责任]了解电磁感应的应用。

3.[科学探究]了解麦克斯韦电磁场理论，观察演示实验了解电磁波的形成和传播。

4.[物理观念]了解电磁场的物质性。

5.[科学态度与责任]了解电视广播、电视、雷达的工作原理。

一、电磁感应现象的发现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，产生的电流叫感应电流。

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。

二、产生感应电流的条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(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)极插入线圈有线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流N(或S)极停在线圈中无N(或S)极从线圈中抽出有实验操作实验现象(线圈B中有无电流)实验结论开关闭合瞬间有线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有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。

三、电磁感应的应用1．汽车防抱死制动系统(ABS)(1)ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。

(2)ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成。

其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。

2．无线充电技术：又称为非接触式感应充电，是利用供电设备直接将电能传送给用电器的技术。

第四节电磁波及其应用必备知识·自主学习一、电磁场与电磁波1.电磁场:(1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设:①变化的磁场能够在周围空间产生电场(如图甲所示)。

②变化的电场能够在周围空间产生磁场(如图乙所示)。

(2)电磁场:变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场。

2.电磁波:如图所示,战争中,天上有卫星,空中有战机,地上有战车,海里有战舰。

你知道是什么把这些战场要素连成一个有机的整体的吗?提示:是电磁波。

战场各个要素通过电磁波互通有无,传递信息,构成一个有机的战场系统。

(1)电磁波的产生: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,这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了电磁波。

(2)电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质。

二、电磁场的物质性1.电磁场的特点:看不见摸不着,没有固定的形状和体积,几个电磁场可以同时占有同一空间。

2.电磁场的物质性的验证:(1)微波炉利用电磁波来加热食物,说明电磁场具有能量。

(2)光压现象说明电磁场具有质量。

(3)美国物理学家康普顿通过实验验证了电磁场和电荷系统相互作用时遵守动量守恒定律和能量守恒定律。

3.作用:认识到电磁场是一种物质,能够让人类充分利用其物质属性,开展更深入、广泛的研究与应用。

三、电磁波的应用1.电视广播:(1)电视通过电磁波传播视频信号,其原理与传播音频信号相似。

(2)通常电视广播使用微波(选填“长波”“中波”或“微波”)传送电视信号。

(3)人们利用电磁波将电视信号先传递给地球同步通信卫星,然后由通信卫星将信号传回大地。

2.雷达:(1)雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器。

(2)组成:雷达主要由发射机、接收机和显示器等部分组成。

(3)雷达工作时使用的是微波(选填“长波”“中波”或“微波”)。

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。

电磁波的干涉和衍射现象在我们日常生活中，无论是使用手机通话、电视观看、收听广播，还是无线网络的使用，我们都离不开电磁波的应用。

电磁波是一种特殊的波动现象，其干涉和衍射现象在我们的生活中起着重要作用。

首先，让我们来了解一下电磁波的基本概念和特性。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象，其波动性质遵循麦克斯韦方程组。

电磁波的频率范围很广，从极低频的无线电波到极高频的γ射线。

电磁波在空间中传播，通过振荡的电场和磁场的相互作用而传递信息和能量。

接下来，让我们探讨一下电磁波的干涉现象。

干涉是指两个或多个波源发出的波相互叠加而形成的干涉图案。

干涉现象的出现是由于波源发出的波具有相位差，当波源的相位差为整数倍波长时，波的干涉将会增强，形成明亮的干涉条纹。

反之，如果波源的相位差为半整数倍波长时，波的干涉将会互相抵消，形成暗淡的干涉区域。

因此，干涉现象是波动性质的体现，也是电磁波相互叠加的结果。

干涉现象在我们的日常生活中有许多应用。

一个常见的例子是薄膜干涉。

当光线从一个介质进入另一个介质时，由于介质的折射率不同，光线会发生折射。

当光线经过薄膜时，从不同的表面反射回来的光线将具有不同的相位差，这将导致干涉现象的发生。

通过观察干涉图案，我们可以了解到薄膜的特性和厚度。

另一个常见的干涉现象是两个光源发出的光线叠加形成的干涉图案。

例如，在实验室中，我们可以使用干涉仪来观察干涉现象。

干涉仪由两个光源和一个椭圆形镜的组合构成。

当两束光线通过椭圆形镜时，由于椭圆形镜的形状和反射特性的影响，光线将具有不同的相位差。

因此，当这两束光线相互叠加时，将会形成明暗相间的干涉条纹，从而实现对光的干涉现象的观察。

接下来，让我们来讨论一下电磁波的衍射现象。

衍射是指波通过一个障碍物的缝隙或者物体的边缘时，波的传播方向发生改变，从而形成波的弯曲现象。

衍射在光学和声学等领域被广泛应用。

电磁波的衍射现象也可以观察到。

一个典型的例子是声纳系统中的衍射现象。

电磁场与电磁波的历史与发展一、历史的前奏静磁现象和静电现象：公元前6、7世纪发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。

1600年英国医生吉尔伯特发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》的论文。

使磁学从经验转变为科学。

书中他也记载了电学方面的研究。

静电现象的研究要困难得多，因为一直没有找到恰当的方式来产生稳定的静电和对静电进行测量。

只有等到发明了摩擦起电机，才有可能对电现象进行系统的研究，这时人类才开始对电有初步认识。

1785年库仑公布了用扭秤实验得到电力的平方反比定律，使电学和磁学进入了定量研究的阶段。

1780年，伽伐尼发现动物电，1800年伏打发明电堆，使稳恒电流的产生有了可能，电学由静电走向动电，导致1820年奥斯特发现电流的磁效应。

于是，电学与磁学彼此隔绝的情况有了突破，开始了电磁学的新阶段。

19世纪二、三十年代成了电磁学大发展的时期。

首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培，他在得知奥斯特发现之后，重复了奥斯特的实验，提出了右手定则，并用电流绕地球内部流动解释地磁的起因。

接着他研究了载流导线之间的相互作用，建立了电流元之间的相互作用规律——安培定律。

与此同时，比奥 沙伐定律也得到发现。

英国物理学家法拉第对电磁学的贡献尤为突出。

1831年发现电磁感应现象，进一步证实了电现象与磁现象的统一性。

法拉第坚信电磁的近距作用，认为物质之间的电力和磁力都需要由媒介传递，媒介就是电场和磁场。

电流磁效应的发现，使电流的测量成为可能。

1826年欧姆(Georg Simon Ohm，1784—1854)因而确定了电路的基本规律——欧姆定律。

及至1865年，麦克斯韦把法拉第的电磁近距作用思想和安培开创的电动力学规律结合在一起，用一套方程组概括电磁规律，建立了电磁场理论，预测了光的电磁性质，终于实现了物理学史上第二次理论大综合。

爱因斯坦在纪念麦克斯韦100周年的文集中写道：“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来，物理学的公理基础的最伟大的变革，是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的”。

地球与宇宙中的电磁现象电磁现象是我们生活中常见的物理现象，它是指物质间相互作用中最基本的一种现象。

而地球与宇宙中的电磁现象更是独具魅力，让我们不禁惊叹于自然的神奇与美妙。

本文将带您一起探索这些神秘的电磁现象，了解它们的由来、特点和意义。

一、地球上的电磁现象1.1 显微镜下的电磁现象显微镜是一个神奇的器具，可以让我们观察到肉眼无法看见的微小世界。

在显微镜下，我们可以看到各种各样的电磁现象，比如静电引力、静电斥力、磁力、电磁波等等。

这些现象不仅令人叹为观止，更是帮助人类理解物理学中的基本概念。

1.2 大自然中的电磁现象除了显微镜下的电磁现象，我们生活的大自然中也充满了各种各样的电磁现象。

例如，闪电、雷声、放电现象、地磁现象等等。

在这些现象中，有些是我们能够轻易解释的，而有些则让人类困惑了很长时间，直到科学技术的飞速发展才得以解答。

1.3 电磁干扰电磁干扰是指电子设备受到外部电磁波影响而出现故障或失效的现象。

这种现象在现代社会中已经非常普遍，例如手机信号受阻、电视信号不稳定等等。

虽然电磁干扰会给我们的生活带来不便，但同时也是人类从事无线通信、电磁防护等方面的重要测试工具。

二、宇宙中的电磁现象2.1 太阳辐射太阳辐射是指太阳释放出的电磁波能量，包括短波辐射和长波辐射。

太阳辐射是地球上最主要的能源来源之一，它使植物能够进行光合作用、陆地和海洋得以加热，生命得以存活。

同时，太阳辐射也是产生极光和太阳风等现象的原因。

2.2 星际物质我们所处的宇宙空间中，充满着各种各样的星际物质，它们中许多都有着电磁特性。

比如，尘埃和气体中的电离层、星际磁场、星际射线等等。

这些电磁现象既可以帮助我们了解宇宙空间中的物理现象，也可以回答我们对于宇宙的某些基本问题的疑惑。

2.3 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是一种具有电磁波特性的宇宙辐射，它是宇宙大爆炸之后演化的结果。

这种辐射极为稀薄，但却对研究宇宙的起源和演化有着非常重要的意义。

初中物理电学一、电学的概念电学是研究电荷、电场、电流、电磁现象、电磁波及其应用的一门基础学科。

电学的研究对象是带电体所表现出来的各种电学现象和规律，包括静电学和动电学。

静电学是研究电荷静止时所表现出来的各种规律的学科。

静电学所涉及的主要内容有点电荷、电场、电势、静电力等。

动电学是研究电荷运动时所表现出来的各种规律的学科。

动电学所涉及的主要内容有电流、电动势、电磁感应、电磁场等。

二、电量、电压、电阻1.电量电量是电荷数量的一种度量，在国际单位制中用库仑（C）表示。

电量的大小与电荷数量成正比，与电荷符号无关。

2.电压电压又称电势差或电位差，表示电场沿导体上两点之间的电势差。

在国际单位制中用伏特（V）表示。

电压的数量是一种能量单位，表示单位电荷在电场中所具有的能量。

3.电阻电阻是指导体抵抗电流通过的能力，用欧姆（Ω）表示。

电阻越大，导体越难通过电流；反之，电阻越小，导体越容易通过电流。

三、欧姆定律欧姆定律是描述电阻和电流之间关系的定律，它是电学中最基本的定律之一。

欧姆定律的公式为：I=U/R其中，I表示电流强度，U表示电压，R表示电阻。

根据欧姆定律可以知道，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。

四、电路电路是指各种电器元件按照一定规律连接在一起形成的路径，使电流在其中流动。

电路可以分为串联电路和并联电路。

1.串联电路串联电路是指电器元件按照一定顺序连接在一起，使电流依次通过每个元件，然后返回电源的电路。

串联电路中，电流强度相同，在电器元件上的电压和等于整个电路的电压之和。

2.并联电路并联电路是指电器元件同时连接在电源的两端，使电流分别流过每个元件，然后再汇聚到电源的电路。

并联电路中，电器元件上的电压相同，电流强度等于各个支路电路的电流之和。

五、电功率电功率是衡量电器元件内能量转换速度的物理量，用瓦特（W）表示。

电功率的大小取决于电压和电流的大小和相位关系，其公式为：P=UI其中，P表示电功率，U表示电压，I表示电流。

初中物理电磁知识点总结归纳初中物理教育是培养学生科学素养的重要环节，而电磁学是其中不可或缺的一部分。

本文将对初中阶段的电磁知识点进行总结和归纳，以帮助学生更好地理解和掌握这些内容。

一、电磁现象电磁现象是指与电荷和磁铁相关的物理现象。

常见的电磁现象有静电现象、电流现象和磁感应现象。

1. 静电现象静电现象是充分接触后物体束于电荷不平衡的状态。

静电荷有正负两种，同性相斥、异性相吸。

2. 电流现象电流是电荷在导体中的流动，单位是安培（A）。

电流的方向由正电荷流向负电荷的方向决定。

3. 磁感应现象磁感应现象是指当导体穿过一个磁场时，导体中将会产生感应电流。

二、电磁场电磁场是指电场和磁场的总称。

1. 电场电荷的存在会形成电场。

正电荷产生的电场是从正电荷向外指向的，负电荷产生的电场是从负电荷向内指向的。

2. 磁场磁铁的存在会形成磁场。

磁场的方向由磁铁的北极指向南极。

三、电磁感应电磁感应是指磁场的变化引起感应电流和感应电动势的产生。

1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出，当一个磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。

感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。

2. 工业用电中的应用电磁感应的应用很广泛，其中一个典型的例子是工业中的发电机。

发电机利用转动磁铁产生感应电动势，从而转化为电能。

四、电路和电磁设备电路是电流在导体中的闭合路径，电路中可以包含各种电磁设备。

1. 串联和并联串联是指多个电器连接在同一个回路中，电流依次通过各个电器。

并联是指多个电器分别与电源相连，电流分别流过各个电器。

2. 电阻电阻是导体抵抗电流流动的程度，通常用欧姆（Ω）表示。

3. 电磁铁电磁铁是一种利用电流在导线中产生的磁场产生磁力的设备。

电磁铁的磁力大小与电流的大小成正比。

五、电磁波电磁波是指电磁场在空间中传播的波动现象。

电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

1. 光的反射和折射光的反射是指光线遇到镜面后反射回来的现象。