高中物理电磁波知识点

1. 电磁学的知识点有哪些

高中电磁学知识点总结
电磁学部分是高中物理学习的重点和难点部分，是大家进行高中物理学习必须掌握的一个部分。这里从基本概念、基本规律、常见仪器、实验部分及常见题型等角度，进行电磁学知识点的归纳总结。

电磁学部分：
1、基本概念：
电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速
2、基本规律：
电量平分原理(电荷守恒)
库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)
电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)
电场力做功的特点及与电势能变化的关系
电容的定义式及平行板电容器的决定式
部分电路欧姆定律(适用条件)
电阻定律
串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)
焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围
闭合电路欧姆定律
基本电路的动态分析(串反并同)
电场线(磁感线)的特点
等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点
常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)
电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)
电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)
电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)
安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则
电磁感应想象的判定条件
感应电动势大小的计算：法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线
通电自感现象和断电自感现象
正弦交流电的产生原理
电阻、感抗、容抗对交变电流的作用
变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题)
3、常见仪器：
示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分：
(1)描绘电场中的等势线：各种静电场的模拟;各点电势高低的判定;
(2)电阻的测量：①分类：定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法：伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、操作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;*电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析);
(3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数);
(4)小灯泡伏安特性曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化);
(5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理：解析法、图像法);
(6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改);
(7)用多用电表测电阻及黑箱问题;
(8)练习使用示波器;
(9)仪器及连接方式的选择：①电流表、电压表：主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器：没特殊要求按限流式接法，如有下列情况则用分压式接法：要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特性曲线;
(10)传感器的应用(光敏电阻：阻值随光照而减小、热敏电阻：阻值随温度升高而减小)
5、常见题型：
电场中移动电荷时的功能关系;
一条直线上三个点电荷的平衡问题;
带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题);
全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路欧姆定律、欧姆定律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化，可考虑用极值法);
电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程);
通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化);
通电导线在匀强磁场中的平衡问题;
带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动：找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间);
闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题;
两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用);
带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况)：
①.重力场、匀强电场的复合场;
②.重力场、匀强磁场的复合场;
③.匀强电场、匀强磁场的复合场;
④.三场合一;
复合场中的摆类问题(利用等效法处理：类单摆、类竖直面内圆周运动);
LC振荡电路的有关问题;
光的反射和折射
1.光的直线传播
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直线传播的例证.(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区. 影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源发出的光，在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光.点光源只形成本影，非点光源一般会形成本影和半影.本影区域的大小与光源的面积有关，发光面越大，本影区越小.(3)日食和月食:
人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时，人可看到月全食.月球部分进入地球的本影区域时，看到的是月偏食.
2.光的反射现象---:光线入射到两种介质的界面上时，其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象.
(1)光的反射定律:
①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧.②反射角等于入射角.
(2)反射定律表明，对于每一条入射光线，反射光线是唯一的，在反射现象中光路是可逆的.
3.★平面镜成像
(1.)像的特点---------平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。
(2.)光路图作法-----------根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。
(3).充分利用光路可逆-------在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A通过平面镜所能看到的范围和在A点放一个点光源，该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。)
4.光的折射--光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射.
(2)光的折射定律---①折射光线，入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧.
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常数.(3)在折射现象中，光路是可逆的.
★5.折射率---光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.
某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质.
★6.全反射和临界角
(1)全反射:光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空(或空气)时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射.(2)全反射的条件
①光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空(或空气).②入射角大于或等于临界角
(3)临界角:折射角等于90°时的入射角叫临界角，用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的光束，这种现象叫做光的色散.
(1)同一种介质对红光折射率小，对紫光折射率大.
(2)在同一种介质中，红光的速度最大，紫光的速度最小.
(3)由同一种介质射向空气时，红光发生全反射的临界角大，紫光发生全反射的临界角小.
8.全反射棱镜-------横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
.玻璃砖-----所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
光的波动性和微粒性
1.光本性学说的发展简史
(1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象，光的反射现象.
(2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动，以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象.
2、光的干涉
光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的方法有两种：⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
2.干涉区域内产生的亮、暗纹
⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ=nλ(n=0，1，2，……)
⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ=(n=0，1，2，……)
相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。
3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。)
⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。
4、光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。光的偏振说明光是横波。
5.光的电磁说
⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。)
⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。
各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。
⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。
种类产生主要性质应用举例
红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热
紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2
X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤
原子物理
卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)
α粒子散射实验：是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
2.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数。)
⑴玻尔的三条假设(量子化)
①轨道量子化rn=n2r1r1=0.53×10-10m
②能量量子化：E1=-13.6eV
★③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞(用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能)。
2、天然放射现象
⑴.天然放射现象----天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。
⑵.各种放射线的性质比较
种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性
α射线
氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住
β射线
电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板
γ射线光子001最弱最强，穿几cm铅版
3、核反应
①核反应类型
⑴衰变：α衰变：(核内)
β衰变：(核内)
γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。
⑵人工转变：(发现质子的核反应)
(发现中子的核反应)
⑶重核的裂变：在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。
⑷轻核的聚变：(需要几百万度高温，所以又叫热核反应)
所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。(注意：质量并不守恒。)
②.半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。(对大量原子核的统计规律)计算式为：N表示核的个数，此式也可以演变成或，式中m表示放射性物质的质量，n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。
③.放射性同位素的应用
⑴利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。
⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。
⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制)。
4、核能
(1).核能------核反应中放出的能叫核能。
(2).质量亏损---核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。
★(3).质能方程-----爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：
E=mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。
质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。
在有关核能的计算中，一定要根据已知和题解的要求明确所使用的单位制。
(4).释放核能的途径
凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。
上面的高中物理知识点总结：电磁学部分，是高中物理大家学习的一大重要版块，大家必须做好这部分的学习工作，这样对大家物理成绩的提高才能有帮助作用。

2. 高考物理丨高中物理基础知识点整理，很实用！

物理的基础知识包括：

（1）静力学   

（2）运动学  

（3）运动定律  

（4）圆周运动 万有引力

（5）机械能   

（6）动量   陵陪清   

（7）振动和波尺前  

（8）热学

（9）静电学：

（10）恒定电流 

（11）磁场

（12）电磁感应

 （13）交流电

（14）电磁场和电磁波   

（15）光的反射和折射  

（16）光的本性  

（17）原子物理   

（18）物理发现史

一、静力学：

二、运动学：

三、运动定律：

四、圆周乱困运动 万有引力：

五、机械能：

六、动量：

七、振动和波：

1．物体做简谐振动

1.1在平衡位置达到最大值的量有速度、动量、动能

1.2在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能

1.3通过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能，只可能有不同的运动方向

1.4经过半个周期，物体运动到对称点，速度大小相等、方向相反。

1.5半个周期内回复力的总功为零，总冲量为，路程为2倍振幅。

1.6经过一个周期，物体运动到原来位置，一切参量恢复。

1.7一个周期内回复力的总功为零，总冲量为零。路程为4倍振幅。

2．波传播过程中介质质点都作受迫振动，都重复振源的振动，只是开始时刻不同。

     波源先向上运动，产生的横波波峰在前;波源先向下运动，产生的横波波谷在前。

     波的传播方式：前端波形不变，向前平移并延伸。

3．由波的图象讨论波的传播距离、时间、周期和波速等时：注意“双向”和“多解”。

4．波形图上，介质质点的运动方向：“上坡向下，下坡向上”

5．波进入另一介质时，频率不变、波长和波速改变,波长与波速成正比。

6．波发生干涉时，看不到波的移动。振动加强点和振动减弱点位置不变，互相间隔。

八、热学

1．阿伏加德罗常数把宏观量和微观量联系在一起。

宏观量和微观量间计算的过渡量：物质的量（摩尔数）。

2．分析气体过程有两条路：一是用参量分析（PV/T=C）、二是用能量分析（ΔE=W+Q）。

3．一定质量的理想气体，内能看温度，做功看体积，吸放热综合以上两项用能量守恒分析。

九、静电学：

十、恒定电流：

直流电实验：

十一、磁场：

十二、电磁感应：

十三、交流电：

十四、电磁场和电磁波：

1．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验证明电磁波的存在。

2．均匀变化的A在它周围空间产生稳定的B，振荡的A在它周围空间产生振荡的B。

十五、光的反射和折射：

1．光由光疏介质斜射入光密介质，光向法线靠拢。

2．光过玻璃砖，向与界面夹锐角的一侧平移；光过棱镜，向底边偏转。

4．从空气中竖直向下看水中，视深=实深/n

4．光线射到球面和柱面上时，半径是法线。

5．单色光对比的七个量：

十六、 光的本性：

十七、 原子物理：

十八、物理发现史

1、胡克：英国物理学家；发现了胡克定律（F弹=kx）

2、伽利略：意大利的著名物理学家；伽利略时代的仪器、设备十分简陋，技术也比较落后，但伽利略巧妙地运用科学的推理，给出了匀变速运动的定义，导出S正比于t2 并给以实验检验；推断并检验得出，无论物体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过斜面实验，推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。

3、牛顿：英国物理学家；动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，得出牛顿定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。

4、开普勒：丹麦天文学家；发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律的基础。

5、卡文迪许：英国物理学家；巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。

6、布朗：英国植物学家；在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时，发现了“布朗运动”。

7、焦耳：英国物理学家；测定了热功当量J=4.2焦/卡，为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热，得到了焦耳定律。

8、开尔文：英国科学家；创立了把-273℃作为零度的热力学温标。

9、库仑：法国科学家；巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”。

10、密立根：美国科学家；利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷e 。

11、欧姆：德国物理学家；在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并确定了它们的关系。

12、奥斯特：丹麦科学家；通过试验发现了电流能产生磁场。

13、安培：法国科学家；提出了著名的分子电流假说。

14、汤姆生：英国科学家；研究阴极射线，发现电子，测得了电子的比荷e/m；汤姆生还提出了“枣糕模型”，在当时能解释一些实验现象。

15、劳伦斯：美国科学家；发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。

16、法拉第:英国科学家；发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。

17、楞次：德国科学家；概括试验结果，发表了确定感应电流方向的楞次定律。

18、麦克斯韦：英国科学家；总结前人研究电磁感应现象的基础上，建立了完整的电磁场理论。

19、赫兹：德国科学家；在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年，第一次用实验证实了电磁波的存在，测得电磁波传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波。

20、惠更斯：荷兰科学家；在对光的研究中，提出了光的波动说。发明了摆钟。

21、托马斯·杨：英国物理学家；首先巧妙而简单的解决了相干光源问题，成功地观察到光的干涉现象。（双孔或双缝干涉）

22、伦琴：德国物理学家；继英国物理学家赫谢耳发现红外线，德国物理学家里特发现紫外线后，发现了当高速电子打在管壁上，管壁能发射出X射线—伦琴射线。

23、普朗克：德国物理学家；提出量子概念—电磁辐射（含光辐射）的能量是不连续的，E与频率υ成正比。其在热力学方面也有巨大贡献。

24、爱因斯坦：德籍犹太人，后加入美国籍，20世纪最伟大的科学家，他提出了“光子”理论及光电效应方程，建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。

25、德布罗意：法国物理学家；提出一切微观粒子都有波粒二象性；提出物质波概念，任何一种运动的物体都有一种波与之对应。

26、卢瑟福：英国物理学家；通过α粒子的散射现象，提出原子的核式结构；首先实现了人工核反应，发现了质子。

27、玻尔：丹麦物理学家；把普朗克的量子理论应用到原子系统上，提出原子的玻尔理论。

28、查德威克：英国物理学家；从原子核的人工转变实验研究中，发现了中子。

29、威尔逊：英国物理学家；发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。

3. 物理电磁学知识点总结

电磁学是物理学的一个分支，起源于近代。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。下面是我为你整理的物理电磁学知识点，一起来看看吧。

物理电磁学知识点

一、磁现象

最早的指南针叫司南。

磁性：磁体能够吸收钢铁一类的物质。

磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间最弱。水平面自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫南极(S极)，指北的磁极叫北极(N极)。

磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。

磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。

物体是否具有磁性的判断方法：

①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。

二、磁场

磁场：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。这里使用的是转换法。(认识电流也运用了这种方法。)

磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。

磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向：在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。

说明：

①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在.

②磁感线是封闭的曲线。

③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

④磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。

⑤磁感线不相交。

地磁场：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。地磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角：地理的两极和地磁的两极并不不重合，这个现象最先由我国宋代的沈括发现。

三、电生磁

电流的磁效应通电导线的周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。

通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

四、电磁铁

电磁铁在螺线管内插入软铁芯，当有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。

工作原理：电流的磁效应。

影响电磁铁磁性强弱的因素：电流越大，电磁铁的磁性越强;线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强;插入铁芯，电磁铁的磁性会更强。

特点：其磁性的有无可由通断电流来控制;其磁极方向可以通过改变电流方向来改变;其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。

电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器。

五、电磁继电器、扬声器

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。

电磁继电器：实质是由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。

扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由永久磁体、线圈和锥形纸盆组成。

六、电动机

磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。

电动机主要由转子和定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成的。电动机在工作时，线圈转到平衡位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的惯性，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中的电流方向靠换向器的作用而发生改变。

电动机工作时，把电能转化为机械能。电动机构造简单控制方便、体积小、效率高、功率可大可小。

七、磁生电

电磁感应由于导体在磁场中运动而产生电流的现象，叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。

导体中感应电流的方向：跟导体运动的方向和磁感线的方向有关。

发电机主要由转子和定子组成。发电机的工作原理：电磁感应现象。发电机在发电的过程中，把机械能转化为电能。方向不断变化的电流叫交变电流，简称交流(AC)。我国电网以交流供电，频率是50Hz，周期0.02s，电流方向1s改变100次。

电磁学物理发展

电磁波的发现由于历史上的原因(最早，磁曾被认为是与电独立无关的现象)，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，而磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究。

麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。

和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。关于相对论和量子理论对电磁学发展的影响，见相对论电动力学、量子电动力学。

麦克斯韦《电磁论》发表后，由于理论难懂，无实验验证，在相当长的一段时间里并未受到重视和普遍承认。1879年，柏林科学院设立了有奖征文，要求证明以下三个假设：①如果位移电流存在，必定会产生磁效应;②变化的磁力必定会使绝缘体介质产生位移电流;③在空气或真空中，上述两个假设同样成立。这次征文成为赫兹进行电磁波实验的先导。

1885年，赫兹利用一个具有初级和次级两个绕组的振荡线圈进行实验，偶然发现：当初级线圈中输入一个脉冲电流时，次级绕组两端的狭缝中间便产生电火花，，赫兹立刻想到，这可能是一种电磁共振现象。既然初级线圈的振荡电流能够激起次级线圈的电火花，那么它就能在邻近介质中产生振荡的位移电流，这个位移电流又会反过来影响次级绕组的电火花发生的强弱变化。

1886年，赫兹设计了一种直线型开放振荡器留有间隙的环状导线C作为感应器，放在直线振荡器AB附近，当将脉冲电流输入AB并在间隙产生火花时，在C的间隙也产生火花。实际这就是电磁波的产生、传播和接收。

证明电磁波和光波的一致性：1888年3月赫兹对电磁波的速度进行了测定，并在论文《论空气中的电磁波和它们的反射》介绍了测定方法：赫兹利用电磁波形成的驻波测定相邻两个波节间的距离(半波长)，再结合振动器的频率计算出电磁波的速度。他在一个大屋子的一面墙上钉了一块铅皮，用来反射电磁波以形成驻波。在相距13米的地方用一个支流振动器作为波源。用一个感应线圈作为检验器，沿驻波方向前后移动，在波节处检验器不产生火花，在波腹处产生的火花最强。用这个方法测出两波节之间的长度，从而确定电磁波的速度等于光速。1887年又设计了“感应平衡器”：即将1886年的装置一侧放置了一块金属板D，然后将C调远使间隙不出现火花，再将金属板D向AB和C方向移动，C的间隙又出现电火花。这是因为D中感应出来的振荡电流产生一个附加电磁场作用于C，当D靠近时，C的平衡遭到破坏。 这一实验说明：振荡器AB使附近的介质交替极化而形成变化的位移电流，这种位移电流又影响“感应平衡器C”的平衡状态。使C出现电火花。当D靠近C时，平衡状态再次被破坏，C再次出现火花。从而证明了“位移电流”的存在。

赫兹又用金属面使电磁波做45°角的反射;用金属凹面镜使电磁波聚焦;用金属栅使电磁波发生偏振;以及用非金属材料制成的大棱镜使电磁波发生折射等。从而证明麦克斯韦光的电磁理论的正确性。至此麦克斯韦电磁场理论才被人们承认。麦克斯韦因此被人们公认是“自牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。至此由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。

电磁学创始任务

麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家，经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一。

麦克斯韦1831年6月13日出生于爱丁堡。16岁时进入爱丁堡大学，三年后转入剑桥大学学习数学，1854年毕业并留校任教，两年后到苏格兰的马里沙耳学院任自然哲学教授，1860年到伦敦国王学院任教，1871年受聘筹建剑桥大学卡文迪什实验室，并任第一任主任。1879年11月5日在剑桥逝世。

麦克斯韦集成并发展了法拉第关于电磁相互作用的思想，并于1865年发表了著名的《电磁场动力学理论》的论文，将所有电磁现象概括为一组偏微分方程组，预言了电磁波的存在，并确认光也是一种电磁波，从而创立了经典电动力学。麦克斯韦还在气体运动理论、光学、热力学、弹性理论等方面有重要贡献。