2024版新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步综合提升学案新人教版必修第三册

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第十三章综合提升知识网络构建　核心素养提升情境1　“磁星”——物理观念例1 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1 000万亿倍．下列有关“磁星”的磁场说法正确的是(　　)A．“磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交B．“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示C．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场D．若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零情境2　巴克球——物理观念例2[2023·浙江金华高二调研]如图所示为一款国内外流行的儿童磁性玩具——巴克球，借助巴克球的磁场特性，可以组合出众多的造型．下列关于巴克球的磁场特性说法正确的是(　　)A．巴克球是一种磁单极子，其磁场从球心向四周辐射B．巴克球的球心是磁体的N极，球面是磁体的S极C．巴克球的球心是磁体的S极，球面是磁体的N极D．巴克球周围的磁场类似于地磁场，磁体的N、S极在球体的两端情境3　安检——科学态度与责任例3 如图是机场、火车站、高考考场的安检人员手持金属探测器检查的情境．当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生感应电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了．能反映出金属探测器工作原理的是哪个电路？情境4　5G通信基站——科学态度与责任例4 通信设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小．通信基站辐射的测量标准是测量位置距离基站辐射区域中心10 m，手机辐射的测量标准是测量位置距离手机30 cm.美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600 μW/cm2.某款手机距离人体30 cm时，人体接收到的待机辐射约为17 μW/cm2，通话辐射约为93 μW/cm2.我国某5G通信基站正常工作时的辐射功率是40 W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是(　　)A．在距离我国某5G通信基站辐射区域中心10 m位置处，接收到的辐射量大约是318 μW/cm2B．在距离我国某5G通信基站辐射区域中心10 m位置处，接收到的辐射量大约是3.18 μW/cm2C．我国5G通信基站接收到的辐射量大于美国4G通信基站的安全标准D．长时间使用手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通信基站对人体的正常电磁辐射第十三章综合提升核心素养提升[例1]　解析：磁场中某点不能有两个磁场方向，所以磁感线不能相交，故A错误；磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，故B正确；磁感线为闭合曲线，所以在“磁星”内部仍然存在磁场，故C错误；若所选择的区域平行于磁感线，或从某侧进入与从同一侧穿出的磁感线数量相同，这两种情况下闭合区域的磁通量依然为零，故D错误．答案：B[例2]　解析：目前还没有磁单极子存在的证据，所以巴克球不是磁单极子，故A错误；巴克球之间有相互的引力和斥力，所以巴克球周围的磁场类似于地磁场，磁体的N、S极在球体的两端，故B、C错误，D正确．答案：D[例3]　解析：探测器能产生变化的磁场，变化的磁场靠近金属物体时，金属物体内部产生感应电流，感应电流的磁场又对探测器产生作用，引起探测器发出声响，其工作原理是电磁感应现象．图②、③是电磁感应现象，图①、④是电流的磁效应，则②、③正确．答案：见解析[例4]　解析：建立模型如图所示，单位时间辐射源以球状辐射出能量，所以在距离辐射区域中心10 m位置处，接收到的辐射量大约是＝ W/m2≈0.031 8 W/m2＝3.18 μW/cm2，远小于美国4G通信基站的安全标准，故A、C错误，B正确．因为17 μW/cm2>3.18 μW/cm2，所以长时间使用手机对人体的电磁辐射远高于我国5G通信基站对人体的正常电磁辐射，故D错误．答案：B