《电磁感应与电磁波初步——学科素养提升》教学课件.pptxVIP

电磁感应与电磁波初步——学科素养提升科学思维1　磁感应强度与电场强度的比较[例1]　（多选）下列说法中正确的是（　　）A.电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流乘积的比值表示该处磁场的强弱答案　AC[针对训练1]　下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，错误的是（　　） A.电场强度的方向与电荷所受静电力的方向相同 B.电场强度的方向与正电荷所受的静电力的方向相同 C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同解析　电场强度的方向就是正电荷所受的静电力的方向，A错误，B正确；磁场中某点磁感应强度的方向，就是放在该点的小磁针N极受力的方向，C正确；也就是小磁针静止时N极所指的方向，D正确。答案　A科学思维2　双向磁场的磁通量的比较磁通量大小的比较和磁通量大小的计算要注意线圈所在位置处的磁场是单向磁场还是双向磁场，对条形磁铁、蹄形磁铁、环形电流、通电直导线磁场的分布要熟悉。磁通量，通俗地说，就是穿过某个面的磁感线的净条数，所以如果同时有相反两个方向的磁感线穿过某一线圈，总的磁通量应该计算磁感线的净条数。磁通量虽然是标量，却有正负之分。如图所示，套在条形磁铁外部的线圈A和B所在的平面内，既有向上的磁感线，又有向下的磁感线，净条数应该是二者之差。[例2]　两个圆环A、B如图所示放置，且半径RA＞RB，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是（　　） A.ΦA＞ΦB 　 B.ΦA＝ΦB C.ΦA＜ΦB 　 D.无法确定解析　因为有两个方向的磁感线穿过线圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线的净条数。从上向下看，穿过圆环A、B的磁感线如图所示，磁感线有进有出，A、B环向外的磁感线条数一样多，但A环向里的磁感线条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以ΦA＜ΦB，故选项C正确。答案　C科学思维3　雷达的原理和应用1.雷达的原理 利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性。2.雷达的构造及特点一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置（显示器）、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成。 （1）雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端。 （2）雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段。3.雷达的应用（3）利用雷达确定物体的位置：雷达有一个可以转动的天线，它能向一定方向发射无线电（微波）脉冲，雷达可根据发射无线电波的方向和仰角，再参考所测得物体的距离，从而确定某一时刻物体的位置。实际上，这一切数据都由电子电路自动计算并在荧光屏上显示出来。[例3]　某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4 s，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t＝173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示，雷达荧光屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4 s，电磁波的传播速度为c＝3×108 m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？思路点拨　解答本题时应注意以下两点：（1）飞机与雷达的位置关系；（2）飞机与雷达的距离与飞机位移的关系。答案　335 m/s方法凝炼　雷达侦察问题的解决方法（1）电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离。（2）根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置。（3）雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半。[针对训练2]　目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题。 （1）雷达发射电磁波的波长范围是多少？ （2）能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？解析　（1）由c＝λf可得故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3 m～1.5 m。答案　（1）0.3 m～1.5 m　（2）能电场强度E磁感应强度B定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点，F∝q＝恒量（由电场决定）③对不同点，一般来说恒量的值不同④比值可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，F∝IL，＝恒量（由磁场决定）③对不同点，一般来说恒量的值不同④比值可表示磁场的强弱定义式E＝B＝物理意义描述电场的强弱和方向描述磁场的强弱和方向方向该点正电荷的受力方向小磁针N极