教學(xué)參考：電磁波的發(fā)現(xiàn)

4．1電磁波的發(fā)現(xiàn)1．(3分)下列關(guān)于電機(jī)的說(shuō)法，不正確的是()A．電機(jī)就是發(fā)電機(jī)B．電機(jī)實(shí)現(xiàn)了電能和其他形式能源的相互轉(zhuǎn)換C．發(fā)電機(jī)使人類獲得了高效清潔的電能D．電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)【解析】電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，前者是把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，后者是把其他形式能轉(zhuǎn)化成電能．【答案】A2．(3分)如圖4-1-1所示，矩形線圈與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，下述過程中使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖4-1-1A．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°B．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移【解析】以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°的過程，穿過矩形線圈中的磁通量沒有變化；以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°，穿過矩形線圈中的磁通量減小；而將線圈上、下平移時(shí)，穿過矩形線圈的磁通量不變，根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知選項(xiàng)B對(duì)，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)．【答案】B3．(4分)與磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T垂直的線圈面積為m2，(1)此線圈的磁通量是多大？(2)若這個(gè)線圈繞有50匝時(shí)，磁通量多大？【解析】根據(jù)磁通量的定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量，但要注意S是與磁感應(yīng)強(qiáng)度B相垂直的那部分面積，即Φ＝BS，故：(1)Φ1＝BS＝×Wb＝4×10－2Wb(2)線圈繞有50匝，但與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直的面積還是m2，故穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)不變．磁通量也可理解為穿過這個(gè)面的磁感線的條數(shù)．所以仍然為4×10－2Wb.【答案】(1)4×10－2Wb(2)4×10－2Wb課標(biāo)導(dǎo)思1.了解麥克斯韋和赫茲在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)，體會(huì)科學(xué)家研究物理問題的思維方法．2．了解變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相聯(lián)系形成電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波，掌握波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．(重點(diǎn)＋難點(diǎn))3．通過實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波譜，了解電磁波的組成，知道它們各自的特點(diǎn)及重要應(yīng)用.一、發(fā)現(xiàn)電磁波的歷程1．麥克斯韋的天才預(yù)見：1865年，麥克斯韋建立的電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在，并推算出電磁波的傳播速度等于光速．2．赫茲實(shí)驗(yàn)：赫茲的實(shí)驗(yàn)顯示了電磁振蕩在空間的傳播，他的天才之“手”終于“捕捉”到了向往已久的電磁波．二、認(rèn)識(shí)電磁波1．電磁波：任何帶電體振蕩時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化的電場(chǎng)，這個(gè)變化的電場(chǎng)會(huì)激發(fā)一個(gè)磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)又會(huì)激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)．電場(chǎng)→磁場(chǎng)→電場(chǎng)→磁場(chǎng)……如此反復(fù)，在帶電體周圍就會(huì)形成一個(gè)交替變化的電磁場(chǎng)，也叫電磁振蕩．電磁場(chǎng)向周圍空間由近及遠(yuǎn)地傳播，形成電磁波．2．電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是橫波．(2)電磁波的傳播不需要水和空氣等介質(zhì)，它可在真空中傳播．(3)電磁波具有波的一般特征，其波長(zhǎng)λ、頻率ν、波速c之間的關(guān)系是c＝λν.(4)電磁波同其他波一樣，也具有能量．3．電磁波王國(guó)電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率的大小順序把電磁波排列成譜，叫做電磁波譜．如按用途將電磁波譜劃分為無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.一、電磁波的基本知識(shí)1．波長(zhǎng)λ：電磁波在一個(gè)周期傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)．2．頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率．3．波速c：電磁波的傳播速度等于光速，c＝3×108m/s.4．波長(zhǎng)、波速和頻率間的關(guān)系公式：c＝λf.5．傳播：在真空中傳播，不需要水或空氣等介質(zhì)．6．無(wú)線電波的應(yīng)用(1)長(zhǎng)波：主要用于導(dǎo)航、報(bào)時(shí)等．(2)中波：主要用于電話、電報(bào)、廣播、標(biāo)準(zhǔn)頻率報(bào)時(shí)、防汛、救災(zāi)、軍事通信等．(3)微波：衛(wèi)星通信、常規(guī)的中繼通信、電話、電報(bào)、傳輸數(shù)據(jù)、圖像、長(zhǎng)途干線通信等．7．無(wú)線電波三種傳播方式的比較傳播方式概念優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用波段地波沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電波比較穩(wěn)定傳播過程中消耗部分能量長(zhǎng)波段和中波段天波靠大氣中電離層的反射傳播的無(wú)線電波受地面障礙的影響較小傳播不穩(wěn)定短波空間波像光束那樣沿直線傳播的無(wú)線電波受外界干擾小不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，若進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播要借助于中繼站微波和超短波【特別提醒】由于波長(zhǎng)不同、頻率不同、各個(gè)波段的電磁波穿透能力、傳播能力也不同，根據(jù)它們不同特點(diǎn)有不同應(yīng)用.二、電磁波譜1．無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來(lái)，構(gòu)成了范圍非常廣泛的電磁波譜．可見光只是其中很窄的一個(gè)波段．由于它們都是本質(zhì)相同的電磁波，所以它們的行為都遵循共同的規(guī)律，但另一方面，由于它們的頻率不同而又表現(xiàn)出不同的特性．例如，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象．但對(duì)波長(zhǎng)越來(lái)越短的可見光、紫外線、X射線、γ射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象就越來(lái)越困難了．2．各波段的電磁波譜的比較一、對(duì)電磁波的認(rèn)識(shí)(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁波是橫波B．電磁波的傳播需要介質(zhì)C．電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向處處相互垂直【解析】電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波，電磁波在傳播過程中，電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及傳播方向三者相互垂直，電磁波是一種波，它具有波的一切特性，它能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，電磁波在真空中的速度最大，它的傳播不需要介質(zhì)．故正確答案為ACD.【答案】ACD本題涉及了電磁場(chǎng)、電磁波的基本知識(shí)，也啟示我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要關(guān)注科技、國(guó)防、醫(yī)療、社會(huì)生活，并能從中了解有關(guān)知識(shí)的應(yīng)用.1．(多選)下列關(guān)于電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波的說(shuō)法中正確的()我國(guó)電視頻道的劃分頻道號(hào)12……6……68頻率范圍/MHz～～……167～178……950～958A.均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)B．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波C．振蕩電路發(fā)射電磁波的過程，也是向外輻射能量的過程D．電磁波的傳播并不依賴介質(zhì)【解析】均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)；只有周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)才能交替產(chǎn)生，由發(fā)生區(qū)域向外傳播形成電磁波，B項(xiàng)錯(cuò)；發(fā)射電磁波的過程，也是向外輻射能量的過程，C項(xiàng)正確；電磁波是電磁場(chǎng)自身的運(yùn)動(dòng)過程不需要介質(zhì)，D項(xiàng)正確．【答案】CD二、對(duì)電磁波譜的理解(多選)下列有關(guān)電磁波的說(shuō)法中正確的是()A．電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無(wú)線電波B．電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是γ射線C．頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播D．以上說(shuō)法都不正確【解析】波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波中，無(wú)線電波波長(zhǎng)最長(zhǎng)，γ射線的波長(zhǎng)最短，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；波長(zhǎng)越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的直線性越好，故C項(xiàng)正確．【答案】BC無(wú)線電波到γ射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長(zhǎng)或頻率不同又表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，要熟記各部分的波長(zhǎng)，頻率范圍及其關(guān)系，知道同一電磁波的波長(zhǎng)與頻率成反比.2．紅外線、紫外線、無(wú)線電波、可見光、γ射線、倫琴射線按波長(zhǎng)由大到小的排列順序是()A．無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線B．紅外線、可見光、紫外線、無(wú)線電波、γ射線、倫琴射線C．γ射線、倫琴射線、紫外線、可見光、紅外線、無(wú)線電波D．紫外線、紅外線、γ射線、倫琴射線、無(wú)線電波、可見光【解析】在電磁波譜中以無(wú)線電波波長(zhǎng)最大，γ射線波長(zhǎng)最小，所以正確的順序?yàn)锳.【答案】A1．近來(lái)軍事行動(dòng)中，士兵都配戴“紅外夜視儀”，以便在夜間也能清楚地看清目標(biāo)，這主要是因?yàn)?)A．“紅外夜視儀”發(fā)射出強(qiáng)大的紅外線，照射被視物體B．一切物體均不停地輻射紅外線C．一切高溫物體不停地輻射紅外線D．“紅外夜視儀”發(fā)射出γ射線，放射性物體受到激發(fā)而發(fā)出紅外線【解析】一切物體都不停地向外輻射紅外線，不同物體輻射出來(lái)的紅外線不同．采用紅外線接收器，可以清楚地分辨出物體的形狀、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影響．故選B.【答案】B2．(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592046】A．紅外線的波長(zhǎng)比紅色光波長(zhǎng)長(zhǎng)，它的熱作用很強(qiáng)B．X射線就是倫琴射線C．陰極射線是一種頻率極高的電磁波D．紫外線的波長(zhǎng)比倫琴射線的長(zhǎng)，它的顯著作用是化學(xué)作用【解析】在電磁波譜中，紅外線的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，A項(xiàng)正確；陰極射線是電子流，它與電磁波有著本質(zhì)的區(qū)別，C項(xiàng)錯(cuò)誤；紫外線的顯著作用是化學(xué)作用，倫琴射線的顯著作用是穿透作用，D項(xiàng)正確．故選ABD.【答案】ABD3．比較可見光、無(wú)線電波以及激光在真空中的傳播速度的大小，可知()A．可見光最大 B．無(wú)線電波最大C．激光最大 D．三者相同【