人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)第四章教學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料

人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)

第四章電磁振蕩與電磁波

第1節(jié)電磁振蕩

【素養(yǎng)目標(biāo)】

L了解發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史背景，了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要觀(guān)點(diǎn)，知道電磁波的概念及通

過(guò)電磁波體會(huì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性。

2.體驗(yàn)赫茲證明電磁波存在的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)方法，領(lǐng)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的意義。

3.通過(guò)對(duì)電磁振蕩的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察，體會(huì)/C電路中電荷、電場(chǎng)、電流、磁場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及其

相關(guān)物理量的變化情況，了解電磁波的產(chǎn)生過(guò)程。

4.了解/C振蕩電路固有周期和固有頻率的公式，了解實(shí)際生產(chǎn)、生活中調(diào)節(jié)振蕩電路頻率的

基本方法。

【必備知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、電磁振蕩

⑴振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流，叫做振蕩電流。

⑵振蕩電路：能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。

⑶振蕩過(guò)程：如圖所示，將開(kāi)關(guān)S擲向1,先給電容器充電，再將開(kāi)關(guān)擲向2,從此時(shí)起,

電容器要對(duì)線(xiàn)圈放電。

①放電過(guò)程：由于線(xiàn)圈的自感作用，放電電流不能立刻達(dá)到最大值，由。逐漸增大，同時(shí)電

容器極板上的電荷減少。放電完畢時(shí)，極板上的電荷為零，放電電流達(dá)到最大。該過(guò)程電容

器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能。

②充電過(guò)程：電容器放電完畢，由于線(xiàn)圈的自感作用，電流并不會(huì)立刻消失，而要保持原來(lái)

的方向繼續(xù)流動(dòng)，并逐漸減小，電容器開(kāi)始反向充電，極板上的電荷逐漸增加，當(dāng)電流減小

到零時(shí)，充電結(jié)束，極板上的電荷量達(dá)到最大。該過(guò)程線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化為電容器的電

場(chǎng)能。此后電容器再放電、再充電，周而復(fù)始，于是電路中就有了周期性變化的振蕩電流。

⑷實(shí)際的LC振蕩是阻尼振蕩：電路中有電阻，振蕩電流通過(guò)時(shí)會(huì)有電熱產(chǎn)生，另外還會(huì)有

一部分能量以電磁波的形式輻射出去。如果要實(shí)現(xiàn)等幅振蕩，必須有能量補(bǔ)充到電路中。

知識(shí)點(diǎn)二、電磁振蕩的周期和頻率

⑴周期：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫做周期。

⑵頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做頻率。

如果振蕩電路沒(méi)有能量損失，也不受外界影響，這時(shí)的周期和頻率分別叫做固有周期和固有

頻率。

1

⑶周期和頻率公式：T=2萬(wàn)辰，f=

2兀<LC

【重難點(diǎn)探究】

一、振蕩過(guò)程中各物理量的變化情況

給LC電路提供能量后，利用電容器的充放電作用和線(xiàn)圈產(chǎn)生自感的作用，使LC電路中產(chǎn)

生電流，同時(shí)電容器極板上電荷量q及與q相關(guān)聯(lián)的電場(chǎng)（E,U,E電），通電線(xiàn)圈的電流i

及與i相關(guān)聯(lián)的磁場(chǎng)（B,E砌都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，稱(chēng)電磁振蕩。其中，產(chǎn)生的大小和

方向都周期性變化的電流稱(chēng)振蕩電流。產(chǎn)生振蕩電流的電路稱(chēng)振蕩電路。最簡(jiǎn)單的振蕩電路

是LC振蕩電路。

1?各物理量變化情況一覽表

項(xiàng)目帶電荷電場(chǎng)電勢(shì)磁感應(yīng)

電場(chǎng)能電流i磁場(chǎng)能

過(guò)程量q強(qiáng)度E差U強(qiáng)度B

T

Of丁電容

4減少減小減小減少增大增大增加

器放電

T

T=----

40000最大最大最大

時(shí)刻

―T—?—T

42增加增大增大增加減小減小減少

反向充電

T

-時(shí)刻最大最大最大最大000

T――?—3T

24減少減小減小減少增大增大增加

反向放電

t=乎時(shí)刻

0000最大最大最大

4

3T...

L

增加增大增大增加減小減小減少

電容器充電

2.振蕩電流、極板帶電荷量隨時(shí)間的變化圖象，如圖所示

1.同步同變關(guān)系

在LC電路發(fā)生電磁振蕩的過(guò)程中，電容器上的物理量：帶電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能

EE是同步同向變化的,即ql—El—EEI(或qf—Ef—EET)。

振蕩線(xiàn)圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能EB也是同步同向變化的，即

i1—B1—EB1(或if—BT—EBt)o

2.同步異變關(guān)系

在LC電路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，電容器上的三個(gè)物理量q、E、EE與線(xiàn)圈中的三個(gè)物理量

i、B、EB是同步異向變化的,即q、E、EE同時(shí)減小時(shí)，LB、EB同時(shí)增大,且它們是同步的,

也即

q、E、EET回?星回變駕i、B、EB；O

3.物理量的等式關(guān)系

線(xiàn)圈上的振蕩電流i=黑，自感電動(dòng)勢(shì)E曰=L*振蕩周期T=27（4口。

4.極值、圖象的對(duì)應(yīng)關(guān)系

如圖所示，i=0時(shí)，q最大，E最大，EE最大，E自（E自為自感電動(dòng)勢(shì)）最大。

q=0時(shí)，i最大，B最大，EB最大，

對(duì)于電場(chǎng)E與磁場(chǎng)B以及電場(chǎng)能EE與磁場(chǎng)能EB隨時(shí)間變化的圖象有這樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖象

能更直觀(guān)地反映同步異變關(guān)系和極值對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5.自感電動(dòng)勢(shì)E自與i-t圖象的關(guān)系

由E自=瑤知，E自吟是i-t圖象上某點(diǎn)處曲線(xiàn)切線(xiàn)的斜率k的絕對(duì)值。所以，利用圖象可

分析自感電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化和極值。

【課堂檢測(cè)】

1.如圖1所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時(shí)間變化曲線(xiàn)，下列判斷中正確的

圖1

①在B和d時(shí)刻，電路中電流最大②在A(yíng)—B時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能③A和c時(shí)

刻，磁場(chǎng)能為零④在O—A和c—d時(shí)間內(nèi)，電容器被充電

A,只有①和③B.只有②和④

C,只有④D,只有①（2）和③

【答案】D

【解析】A和c時(shí)刻是充電結(jié)束時(shí)刻，此時(shí)刻電場(chǎng)能最大，磁場(chǎng)能最小為零，③正確；B和

d時(shí)刻是放電結(jié)束時(shí)刻，此時(shí)刻電路中電流最大，①正確；A-B是放電過(guò)程，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

為磁場(chǎng)能，②正確；。一A是充電過(guò)程，而c-d是放電過(guò)程，④錯(cuò)誤.

【分析】要抓振蕩電路各量的變化規(guī)律，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

2.如圖1甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1乙所示，則電路

中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖象是圖2中的（回路中振蕩電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎ǎ?/p>

【解析】電容器極板間電壓公，隨電容器極板上電荷量的增大而增大，隨電荷量的減

小而減小。從圖乙可以看出，在0~現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)是充電過(guò)程，且UAB>0,即6>6,

A板應(yīng)帶正電，只有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鞑拍苁笰板被充電后帶正電，同時(shí)考慮到t=0時(shí)刻

電壓為零，電容器極板上的電荷量為零，電流最大，即t=0時(shí)刻，電流為負(fù)向最大，所以

選項(xiàng)D正確。

【分析】理解LC振蕩電路充放電的過(guò)程和特點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

【素養(yǎng)作業(yè)】

1,為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是：（）

A.增大電容器兩極板的正對(duì)面積并在線(xiàn)圈中放入鐵芯

B.減小電容器兩極板的距離并增加線(xiàn)圈的匝數(shù)

C.減小電容器兩極板的距離并在線(xiàn)圈中放入鐵芯

D.減小電容器兩極板的正對(duì)面積并戒少線(xiàn)圈的匝數(shù)

【答案】D

【解析】由LC振蕩電路的周期為,為了增大LC振蕩電路的固有頻率可減小周期

大小，增大電容器的正對(duì)面積電容增加，在線(xiàn)圈中放入鐵芯電感增加，因此電路的周期增大，

A不符合題意；

電容器極板的面積減小電容增加，線(xiàn)圈匝數(shù)增加電感增加，B不符合題意；

戒小電容器的距離電容增加，放入貼心電感增加，C不符合題意

戒小電容器的正對(duì)面積則電容成小，減小線(xiàn)圈的匝數(shù)電感減小，因此周期減小頻率增加，D

符合題意

故答案為：D

【分析】利用振動(dòng)電路的周期表達(dá)式可以判別增大固有頻率可以判別改變?nèi)菘购透锌沟拇笮　?/p>

2.在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器的電荷量最大時(shí)（）

A.電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化B.電場(chǎng)能開(kāi)始向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

C.電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢D.磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

【答案】B

【解析】電容器上的q不斷增加，說(shuō)明電容器在不斷充電，磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，當(dāng)

電荷量達(dá)到最大時(shí),充電完畢,即磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢，也是電場(chǎng)能開(kāi)始向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，

ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：

Bo

【分析】電荷量最大時(shí)電容器開(kāi)始放電所以是電能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。

3.如圖所示，L為電阻不計(jì)的自感線(xiàn)圈，已知LC電路振蕩周期為T(mén),開(kāi)關(guān)S閉合一段時(shí)間。

S斷開(kāi)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t=3T/8時(shí)，L內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向

分別為（）

A.向下、向下B.向上、向下C.向上、向上D.向

下、向上

【答案】B

【解析】開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器充電，下極板為正極板；S斷開(kāi)后，電容器與電感L組成振蕩

電路，電容的變化為周期性變化，如圖所示；

CkZ-

則由圖可知，t=手電容器正在充電，此時(shí)上極板為正，電場(chǎng)方向向下；線(xiàn)圈中電流由

O

下向上，故由右手螺旋定則可知，磁場(chǎng)向上；

故答案為：

Bo

【分析】開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，利用振蕩電路的圖像可以判別電容器處于充電過(guò)程，利用極板的電極

可以判別電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，利用右手螺旋定則可以判別磁場(chǎng)的方向。

4.如圖所示,LC振蕩電路的導(dǎo)線(xiàn)及自感線(xiàn)圈的電阻忽略不計(jì)某瞬間回路中電流方向如箭頭所

示且此時(shí)電容器的極板A帶正電荷，則該瞬間（）

A.電流i正在增大，線(xiàn)圈L中的磁場(chǎng)能也正在增大B,電容器兩極板間電壓正在增大

C.電容器帶電量正在減小D.線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度正在增強(qiáng)

【答案】B

【解析】A、根據(jù)圖示電路知，該LC振蕩電路正在充電，電流在減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)

能.A不符合題意.

B、電容器的帶電量在增大，根據(jù)U=1,知電容器兩極板間的電壓正在增大.B符合題意，

C不符合題意.

D、充電的過(guò)程，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，電流在減小，所以線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度正在戒小.D不符合題意.

故答案為：B.

【分析】利用電流方向可以判別電容器在充電，電流在減小；利用磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能可以判

磁場(chǎng)能在減小，?由于電荷量變大所以可以判別板間電壓在增大；由于電流在減小所以產(chǎn)生的

磁感應(yīng)強(qiáng)度也在減小。

5.由電容為C、電感為L(zhǎng)組成的LC振蕩電路在電磁振蕩過(guò)程中，所激發(fā)的電磁波以速度v

向空間傳播，則電磁波的波長(zhǎng)為（）

D1

A.2TTVLCD.2TTVVLC

,2TTVIC

【答案】D_

【解析】解：振蕩電路的振蕩周期T=2TTVIZ；

而電磁波以速度V向空間傳播，則由V二入f,

可得A,=y=vT=2nvy[LC

因此只有D正確，ABC均錯(cuò)誤；

故選D

【分析】振蕩電路的振蕩周期T=2TTVIC；再由電磁波波速c、波長(zhǎng)入、頻率f的關(guān)系：c二

入f.則可求出電磁波的波長(zhǎng).

6.如圖所示，L為電阻不計(jì)的自感線(xiàn)圈，已知LC電路振蕩周期為T(mén),開(kāi)關(guān)S閉合一段

時(shí)間。S斷開(kāi)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)弋=丁/8時(shí)，L內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度

的方向分別為（）

A.向下、向下B.向上、向下C.向上、向上D.向

下、向上

【答案】A

【解析】開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于自感線(xiàn)圈電阻不計(jì)，故電容器兩端的電壓為零，電容器不帶電。

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于線(xiàn)圈的自感作用，電流不能立即減小為零，對(duì)電容器開(kāi)始充電，當(dāng)t

=T/8時(shí)，線(xiàn)圈中電流方向向上，由安培定則可知，此時(shí)L內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，電容

器上極板此時(shí)帶正電，電場(chǎng)方向向下。故選項(xiàng)A正確。

【分析】理解LC院蕩電路充放電的過(guò)程，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

7.在LC振蕩電路中,由容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間（）

A4.施B.iC.TT

、反D.2TT小疑

【答案】B

【解析】LC振蕩電路的周期,其電容器極板上的電荷量從最大值變化到零所

需的最短時(shí)間t=T/4,所以t=罷辰，故選答案B

【分析】理解LC振蕩電路充放電的過(guò)程，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

8.如圖所示是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是（）

A.電容器正在放電B,電容器正在充電

C.電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D,電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在減小

【答案】B

【解析】由題圖中螺線(xiàn)管中的磁感線(xiàn)方向可以判定出此時(shí)LC電路正在逆時(shí)針充電，A錯(cuò)。

電流正在減小，電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減弱，兩極板間的電場(chǎng)能正在增大，故B選項(xiàng)對(duì)。

【分析】理解LC院蕩電路充放電的過(guò)程，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

第四章電磁振蕩與電磁波

第2節(jié)電磁場(chǎng)與電磁波

【素養(yǎng)目標(biāo)】

1.了解電磁波發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，領(lǐng)會(huì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的認(rèn)知規(guī)律。

2,初步了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本思想以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義。

3.知道變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。知道變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)

生，由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑ゾ托纬呻姶挪ā?/p>

4.知道赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，在人類(lèi)歷史上首先捕捉到了電磁波。

【必備知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、電磁場(chǎng)

⑴變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：如圖所示，在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，電路里就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

rnrrr?^*

麥克斯韋對(duì)該問(wèn)題的見(jiàn)解：回路里有感應(yīng)電流產(chǎn)生，一定是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)，自由電

荷在電場(chǎng)的作用下發(fā)生了定向移動(dòng)。

該現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)。

電場(chǎng)線(xiàn)

⑵變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

麥克斯韋大膽地假設(shè)，既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)也會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。

知識(shí)點(diǎn)二、電磁波

⑴電磁波的產(chǎn)生：如果空間某區(qū)域存在不均勻變化的電場(chǎng)，那么它就會(huì)在空間引起不均勻

變化的磁場(chǎng)，這一不均勻變化的磁場(chǎng)又引起不均勻變化的電場(chǎng)……于是變化的電場(chǎng)和變化的

磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周?chē)鷤鞑?，形成電磁波?/p>

⑵電磁波是橫波：根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂

直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。

⑶電磁波的速度：麥克斯韋指出了光的電磁本性，他預(yù)言電磁波的速度等于光速。

知識(shí)點(diǎn)三、赫茲的電火花

⑴赫茲的實(shí)驗(yàn)：如圖所示。

⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)感應(yīng)線(xiàn)圈的兩個(gè)金屬球間有火花跳過(guò)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)環(huán)兩個(gè)金屬小球也跳過(guò)電火

花。

⑶現(xiàn)象分析：當(dāng)感應(yīng)線(xiàn)圈使得與它相連的兩個(gè)金屬球間產(chǎn)生電火花時(shí)，空間出現(xiàn)了迅速變

化的電磁場(chǎng)，這種電磁場(chǎng)以電磁波的形式在空間傳播。在電磁波到達(dá)導(dǎo)線(xiàn)環(huán)時(shí)，它在導(dǎo)線(xiàn)環(huán)

中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的空隙處也產(chǎn)生了火花。

⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)論：赫茲證實(shí)了電磁波的存在。

⑸赫茲的其他實(shí)驗(yàn)成果：赫茲做了一系列的實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察了電磁波的反射、折射、干涉、偏

振和衍射現(xiàn)象，并通過(guò)測(cè)量證明，電磁波在真空中具有與光相同的速度，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)

于光的電磁理論。

【重難點(diǎn)探究】

一、對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解

1.電磁場(chǎng)的產(chǎn)生：如果在空間某處有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周?chē)?/p>

空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周?chē)臻g產(chǎn)生變化的電場(chǎng)……變化的電

場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)。

2.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的要點(diǎn)

⑴恒定的磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，同樣，恒定的電場(chǎng)也不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

⑵均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，同樣，均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒

定的電場(chǎng)。

⑶振蕩變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生同頻率振蕩的電場(chǎng)，同樣，振蕩變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g

產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)。

電磁場(chǎng)是動(dòng)態(tài)的，并且電場(chǎng)和磁場(chǎng)不可分割，磁感線(xiàn)、電場(chǎng)線(xiàn)都是閉合的曲線(xiàn)；靜電場(chǎng)、靜

磁場(chǎng)是單獨(dú)存在的，且電場(chǎng)線(xiàn)是非閉合曲線(xiàn)，靜止的電場(chǎng)和磁場(chǎng)不是電磁場(chǎng)。

二、電磁波的特點(diǎn)有哪些？

1.同一種電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變（頻率由波源決定），波速、波長(zhǎng)發(fā)生改變。

在介質(zhì)中的速度都比真空中速度小，注意機(jī)械波在不同介質(zhì)中速度不同，其傳播速度由介質(zhì)

決定。

2.不同電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度不同，頻率越高波速越小，頻率越低波速越

大。

c

3.在真空中傳播時(shí)，不同頻率的電磁波的速度相同：v=c,且c=*,入=:。

4.因?yàn)殡姶挪ㄊ墙蛔冸姶艌?chǎng)互相激發(fā)產(chǎn)生的，所以電磁波傳播時(shí)不需要介質(zhì)，可在真空中

傳播。

5.電磁波是橫波，電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向都跟傳播方向垂直。

6.電磁波遇到其他物體時(shí)，能發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象。

7.電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。

8.電磁波可以脫離“波源”獨(dú)立存在。電磁波發(fā)射出去后，產(chǎn)生電磁波的振蕩電路停止振

蕩后，空間中的電磁波仍繼續(xù)傳播。

三、電磁波與機(jī)械波的比較

機(jī)械波電磁波

對(duì)象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象

電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)

周期性變化的物理量位移隨時(shí)間和空間做周期性變化

間和空間做周期性變化

傳播不需要介質(zhì)，在真空中波速

傳播需要介質(zhì),波速與介質(zhì)有關(guān)，

傳播總是C,在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速

與頻率無(wú)關(guān)

與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系

由周期性變化的電流（電磁振蕩）

產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)（波源）的振動(dòng)產(chǎn)生

激發(fā)

干涉可以發(fā)生可以發(fā)生

衍射可以發(fā)生可以發(fā)生

橫波可以是是

縱波可以是—

【課堂檢測(cè)】

L—雷達(dá)站探測(cè)敵機(jī)時(shí)熒光屏上出現(xiàn)的記錄圖象如下圖，A是發(fā)射時(shí)的雷達(dá)探索波的脈沖波

形，B是敵機(jī)反射回來(lái)的脈沖波形，則敵機(jī)距雷達(dá)站的距離是（）

A.9xl05mB.4.5xl05m

C.3xl05mD.無(wú)法確定

【答案】B

【解析】由題圖知兩波形相差3x10飛,即敵機(jī)與雷達(dá)站距離為$=丫1=3x10%xBxio'm

=4,5x105m,故B正確。

【分析】掌握電磁波的傳播速度，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

2.目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi).下列說(shuō)法正確的是（）

A.波長(zhǎng)越短的電磁波，對(duì)目標(biāo)的反射性能越弱

B,雷達(dá)發(fā)射的電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的

C.上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍在0.3m至1.5m之間

D.測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時(shí)間間隔，不可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離

［答案］c

【琶析】A、波長(zhǎng)越短的電磁波，傳播的直線(xiàn)性越好，反射性能越強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，恒定不變的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁波是變化磁場(chǎng)產(chǎn)

生電場(chǎng)變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)不斷交替變化產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤.

C、根據(jù)入=v/c電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，則電磁波的波長(zhǎng)范圍在0.3m

至1.5m之間，故C正確；

D、測(cè)出從發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波到接收反射回來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波的時(shí)間，根據(jù)無(wú)線(xiàn)電波的傳播速度，就

可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的間距，D不正確；

故選C.

【分析】本題考查了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論與雷達(dá)的原理，比較簡(jiǎn)單，根據(jù)麥克斯韋的電磁

場(chǎng)理論內(nèi)容即可正確解答

【素養(yǎng)作業(yè)】

1.關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）

A.在電場(chǎng)的周?chē)臻g總能產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的周?chē)臻g總能產(chǎn)生電場(chǎng)

B.變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)的傳播形成電磁波

C.電磁波是一種物質(zhì)，只能在真空中傳播

D.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度都是

【答案】B

【解析】A、變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱(chēng)為電磁場(chǎng)，不符合題意；

B、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，逐漸向外傳播，形成電磁波，符合題意；

CD、電磁波是一種物質(zhì)，可以不依賴(lài)物質(zhì)傳播，電磁波在真空中傳播速度是3xl（）Bm/s,CD

不符合題意。

故答案為：B

【分析】電磁波是由變化的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，逐

漸向外傳播，形成電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)在真空傳播的速度等于光速，電磁波本身是一種物質(zhì)，是

客觀(guān)存在的。

2.在真空中所有電磁波都具有相同的（）

A.頻率B.波長(zhǎng)C.能

量D.波速

【答案】D

【解析】所有的電磁波在真空中都具有相同的波速，而Y射線(xiàn)的頻率和能量最大，無(wú)線(xiàn)電

波的頻率與能量最小，對(duì)于不同電磁波的波長(zhǎng)，無(wú)線(xiàn)電波最長(zhǎng)，Y射線(xiàn)最小.

故答案為：D.

【分析】電磁波具有相同的速度；其頻率、波長(zhǎng)和能量不一定相同。

3.頻率為f的電磁波在某介質(zhì)中的傳播速度為V,該電磁波的波長(zhǎng)為（）

A.vfB.7fC.—v

D.f

【答案】B

【解析】解：頻率為f的電磁波在某介質(zhì)中的傳播速度為V,由v=M得：

該電磁波的波長(zhǎng)為入=y

故選：B.

【分析】已知電磁波的頻率和波速，由波速公式v=*求解波長(zhǎng).

4.2008年9月27日，航天員翟志剛首次實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天員在艙外的太空活動(dòng)，這是我國(guó)航

天發(fā)展史上的又一里程碑.艙內(nèi)、外的航天員近在咫尺，但要進(jìn)行對(duì)話(huà)，一般需要利用（）

A.紫外線(xiàn)B.無(wú)線(xiàn)電波C.丫射

線(xiàn)D.X射線(xiàn)

【答案】B

【解析】解：現(xiàn)代的移動(dòng)通信都是利用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳遞信息的.B符合題意，A、C、D不符

合題意.

故答案為：B.

【分析】該題目考察的類(lèi)似于生活常識(shí)，移動(dòng)通信一般是以無(wú)線(xiàn)電波為載體。

5.19世紀(jì)60年代，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋在法拉第等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總結(jié)，并

加以發(fā)展，提出了系統(tǒng)的電磁理論并預(yù)言了電磁波的存在.以下有關(guān)電磁理論和電磁波的說(shuō)

法不正確的是（）

A.只要有磁場(chǎng)在變化，它的周?chē)鸵欢〞?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)

B.空間某區(qū)域有不均勻變化的電場(chǎng)，則一定會(huì)產(chǎn)生電磁波

C.電磁波不同于機(jī)械波之處是電磁波能在真空中傳播

D.紫外線(xiàn)是一種比所有可見(jiàn)光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的電磁波

【答案】口

【解析】A、變化的磁場(chǎng)一定會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)；故人正確；

B、只要電場(chǎng)不均勻變化，就一定能產(chǎn)生電磁波，?故B正確；

C、電磁波不同于機(jī)械波之處是電磁波能在真空中傳播；故C正確；

D、紫外線(xiàn)波長(zhǎng)要短于可見(jiàn)光；故D錯(cuò)誤；

本題選錯(cuò)誤的；故選：D.

【分析】變化的電（磁）場(chǎng)產(chǎn)生磁（電）場(chǎng)；非均勻變化的電場(chǎng)即可形成非均勻變化的磁場(chǎng)，

從而形成電磁波.

6.我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱(chēng)隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新

的里程碑，米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)在"10m范圍內(nèi)，則對(duì)該無(wú)線(xiàn)電波的判斷正確的

是（）

A.米波的頻率比厘米波頻率高B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播

C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

【答案】C

【解析】根據(jù)可知，波長(zhǎng)越大的波頻率越低，故米波的頻率比厘米波的頻率低，選項(xiàng)A

錯(cuò)誤；無(wú)線(xiàn)電波不需要介質(zhì)傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同光波一樣會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)C正確；

干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故也能發(fā)生干涉和衍射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.

【分析】電磁波能在真空中傳播，機(jī)械波不能在真空中傳播，涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，光

可以發(fā)生反射現(xiàn)象.

7.甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60m處聽(tīng)報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5m處聽(tīng)電視轉(zhuǎn)播，已知乙

所在處與人民大會(huì)堂相距1000km,不考慮其他因素，則（空氣中聲速為340m/s）（）

A.甲先聽(tīng)到聲音B.乙先聽(tīng)到聲音C.甲、乙同時(shí)聽(tīng)

到D,不能確定

【答案】B

【解析】聲音傳到甲所需時(shí)間為ti=0.176s

傳到乙所需時(shí)間為

t0.01&

2■00000

【分析】掌握電磁波的傳播速度，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

8.如圖所示是某一固定面內(nèi)的磁通量隨時(shí)間變化的圖象，在它周?chē)臻g產(chǎn)生的電場(chǎng)中的某一

點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E應(yīng)（）

A.逐漸增強(qiáng)B,逐漸減弱C,穩(wěn)定不

變D.無(wú)法判斷

【答案】c

【解析】由題圖知，磁通量均勻變化，而面積一定，故磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，由麥克斯韋電

磁場(chǎng)理論知，其周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)應(yīng)是恒定的.

【分析】理解麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。

第四章電磁振蕩與電磁波

第3節(jié)無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射和接收

【素養(yǎng)目標(biāo)】

1.知道什么樣的電磁振蕩和電路有利于向外發(fā)射電磁波。

2.了解利用電磁波傳遞信號(hào)要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制方法有兩種：調(diào)幅和調(diào)頻。知道什

么是調(diào)制、什么是調(diào)幅和調(diào)頻。

3.知道接收需要的電磁波要進(jìn)行調(diào)諧，知道還原信號(hào)還要進(jìn)行解調(diào)，了解什么是調(diào)諧和解

調(diào)。

【必備知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、電磁波的發(fā)射

⑴要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有兩個(gè)特點(diǎn)：第一，要有足夠高的振蕩頻率，頻

率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。第二，應(yīng)采用開(kāi)放電路，振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散

到足夠大的空間。

⑵開(kāi)放電路：實(shí)際的開(kāi)放電路，線(xiàn)圈的一端用導(dǎo)線(xiàn)與大地相連，這條導(dǎo)線(xiàn)叫做地線(xiàn)，線(xiàn)圈

的另一端高高地架在空中，叫做天線(xiàn)。

⑶無(wú)線(xiàn)電技術(shù)：使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。調(diào)制的方法有兩種，一是調(diào)

幅，使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變；另一種叫調(diào)頻，使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)

的強(qiáng)弱而改變。

知識(shí)點(diǎn)二、無(wú)線(xiàn)電波的接收

⑴接收原理：電磁波能使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體可用來(lái)接收電磁波，這個(gè)導(dǎo)體就

是接收天線(xiàn)。

⑵電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相等時(shí)，接收電路里產(chǎn)生的振

蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振。

⑶調(diào)諧：使電路中產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧。

⑷解調(diào)：使聲音或圖像信號(hào)從接收到的高頻電流中還原出來(lái)，這個(gè)過(guò)程是調(diào)制的逆過(guò)程，

叫做解調(diào)。

⑸無(wú)線(xiàn)電波：波長(zhǎng)大于1mm（頻率低于300GHz）的電磁波稱(chēng)作無(wú)線(xiàn)電波，并按波長(zhǎng)分成若

干個(gè)波段，像長(zhǎng)波、中波、短波、微波等。不同波段所用的設(shè)備和技術(shù)不同，因此有不同的

用途。

【重難點(diǎn)探究】

一、有效地發(fā)射電磁波的兩個(gè)條件

1.高頻電路：理論研究證明了發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比，頻率越

高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大，所以采用高頻電路。

2.開(kāi)放電路：振蕩電路中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，這樣才能有效地

把能量輻射出去。實(shí)際的開(kāi)放電路由天線(xiàn)、線(xiàn)圈和地線(xiàn)組成，天線(xiàn)相當(dāng)于電容器的一個(gè)極板，

大地是另一個(gè)極板，這樣做有兩個(gè)好處，一是滿(mǎn)足開(kāi)放的條件，讓電場(chǎng)和磁場(chǎng)盡可能地分散

到更大的空間，二是電容器的電容非常小，可以產(chǎn)生高頻率。

二、對(duì)電諧振及其作用的理解

世界上有許許多多的無(wú)線(xiàn)電臺(tái)、電視臺(tái)及各種無(wú)線(xiàn)電信號(hào),如果不加選擇全部接收下來(lái),

那必然是一片混亂，分辨不清。因此接收信號(hào)時(shí)，首先要從各種電磁波中把我們需要的選出

來(lái)，通常叫選臺(tái)。在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中利用電諧振(類(lèi)似于機(jī)械振動(dòng)中的共振)達(dá)到目的。

使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路。如圖所示,

調(diào)節(jié)電容器的電容，當(dāng)該LC振蕩電路的固有頻率與某電臺(tái)的頻率相同時(shí)，這個(gè)電臺(tái)的電磁

波在電路中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)，這樣就選出了這個(gè)電臺(tái)。收音機(jī)一般是通過(guò)改變電容來(lái)調(diào)

諧，而電視機(jī)一般通過(guò)改變電感來(lái)調(diào)諧。

三、無(wú)線(xiàn)電波的分類(lèi)

入＞1mm的電磁波口L無(wú)線(xiàn)電波。無(wú)線(xiàn)電波可以分成若干波1毀。

波段波長(zhǎng)/m頻率/MHz傳播方式主要用途

調(diào)幅(AM)廣播、

長(zhǎng)波30000?30000.01~0.1地波

導(dǎo)航

中波3000?2000.1~1.5

地波和天波調(diào)幅(AM)廣播、

中短波200?501.5~6

電報(bào)、通信

短波50-106?30天波

近似直線(xiàn)傳調(diào)頻(FM)廣播、

米波(VHF)10-130?300

播電視、導(dǎo)航

分米波

1-0.1300?3000

微波(UHF)

電視、雷達(dá)、導(dǎo)

厘米波0.1-0.013000~30000直線(xiàn)傳播

航

30000?300

毫米波0.01-0.001

000

【課堂檢測(cè)】

1.曉君學(xué)習(xí)了“電磁波的發(fā)射和接收”一節(jié)后發(fā)現(xiàn)有三個(gè)名詞“調(diào)制”、“調(diào)諧”、“解調(diào)

經(jīng)?；煜瑸榇怂O(shè)計(jì)了一個(gè)方框圖來(lái)明確它們的關(guān)系。下列設(shè)計(jì)中正確的是()

f國(guó)

【答案】A

【解析】要將信號(hào)發(fā)射出去，首先要調(diào)制在傳播，接收電路要經(jīng)過(guò)接收、調(diào)諧，選出需要的

信號(hào)，再經(jīng)過(guò)解調(diào)將信號(hào)還原出來(lái)，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】要將信號(hào)發(fā)生出去，要經(jīng)過(guò)調(diào)制、傳播、接收、調(diào)諧、解調(diào)等過(guò)程。

2.在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩

種.如圖①所示有A、B兩幅圖.在收音機(jī)電路中天線(xiàn)接收下來(lái)的電信號(hào)既有高頻成分又有

低頻成分，經(jīng)放大后送到下一級(jí)，需要把高頻成分和低頻成分分開(kāi)，只讓低頻成分輸入下一

級(jí)，如果采用如練圖②所示的電路，圖中虛線(xiàn)框a和b內(nèi)只用一個(gè)電容器或電感器.以下

關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收的說(shuō)法中，正確的是（）

只有低頻

避他加天線(xiàn)接收EJ.

唧儼a嘲囑.iiaiiii新ni，i來(lái)的電信號(hào)成分的電

urn經(jīng)放大后在f'-r信號(hào)從這

AH這里輸入——L里輸出

①②

A.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，圖②中A是調(diào)幅波

B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中，圖①中B是調(diào)幅波

C.圖②中a是電容器，用來(lái)通高頻阻低頻，b是電感器，用來(lái)阻高頻通低頻

D.圖②中a是電感器，用來(lái)阻交流通直流，b是電容器，用來(lái)阻高頻通低頻

【答案】C

【解析】AB、調(diào)幅，即通過(guò)改變電磁波的振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載，故AB中A為調(diào)幅波，B為

調(diào)頻波，?故A、B錯(cuò)誤；

CD、根據(jù)交流電路中電容的通高頻阻低頻和電感線(xiàn)圈的通低頻阻高頻作用可知，元件a要

讓高頻信號(hào)通過(guò)，阻止低頻信號(hào)通過(guò)，故元件a是電容較小的電容器元；元件b要讓低頻

信號(hào)通過(guò)，阻止高頻信號(hào)通過(guò)，故元件b是高頻扼流圈.故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：C.

【分析】調(diào)幅，即通過(guò)改變電磁波的振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載.調(diào)頻是通過(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信

號(hào)加載的；

電容器具有通高頻、阻低頻的作用，這樣的電容器電容應(yīng)較小.電感線(xiàn)圈在該電路中要求做

到通低頻、阻高頻，所以它是一個(gè)高頻扼流圈，其自感系數(shù)應(yīng)該較小

【素養(yǎng)作業(yè)】

L由核反應(yīng)產(chǎn)生，且屬于電磁波的射線(xiàn)是（）

A.a射線(xiàn)B.丫射線(xiàn)C.X射

線(xiàn)D.陰極射線(xiàn)

［答案］B

【解析】由核反應(yīng)產(chǎn)生，且屬于電磁波的射線(xiàn)是Y射線(xiàn)；a射線(xiàn)和陰極射線(xiàn)都不是電磁波；X

射線(xiàn)是電磁波，但不是由核反應(yīng)產(chǎn)生；

故答案為：B.

【分析】除了y射線(xiàn)屬于電磁波之外其他射線(xiàn)都屬于粒子流。

2.使載波隨著發(fā)送的信號(hào)而改變的過(guò)程叫做（）

A.調(diào)諧B.檢波C.調(diào)

制D.解調(diào)

【答案】C

【解析】使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)，叫做調(diào)制；將聲音信號(hào)從電磁波上分離開(kāi)來(lái)叫

做解調(diào)；

故答案為：C.

【分析】為了使電磁波能傳輸信息，需要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制，把信息加入。

3.某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是哪一種？（）

A.二IB.K?、C,"?D.

ET

【答案】D

【解析】解：A、圖A是穩(wěn)定的電場(chǎng)，不能產(chǎn)生磁場(chǎng).故A錯(cuò)誤.

B、C、圖B與圖C是均勻變化的電場(chǎng)，產(chǎn)生恒定不變的磁場(chǎng)，也不能形成電磁波.故B錯(cuò)

誤，C錯(cuò)誤.

D、圖D是按正弦函數(shù)規(guī)律周期性變化的電場(chǎng)，會(huì)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)，能形成

電磁場(chǎng)，向外發(fā)射電磁波.故D正確.

故選D.

【分析】根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，周期性變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，周期性

變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)與電場(chǎng)不斷的相互激發(fā)，會(huì)使電磁

場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波.

4.1927年，英國(guó)發(fā)明家貝爾德在倫敦第一次用電傳遞了活動(dòng)的圖象，標(biāo)志著電視的誕生.電

視塔天線(xiàn)發(fā)送的是（）

A,電子B,電流C.聲

波D.電磁波

［答案］D

【骨析】電磁波可以傳遞聲音、圖象等信息，電視節(jié)目和廣播節(jié)目都是通過(guò)電磁波傳播的；

電視塔上天線(xiàn)的作用是讓載有音頻、視頻信號(hào)的高頻電流產(chǎn)生電磁波并發(fā)射出去，故選項(xiàng)D

正確，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；

故選：D.

【分析】電視節(jié)目是通過(guò)電磁波傳播的，它由電視臺(tái)發(fā)射塔發(fā)射，由電視機(jī)天線(xiàn)接收，再通

過(guò)選臺(tái)選出特定頻率的電磁波.

5.電磁波在真空中傳播的速度是3.00xl08m/s,有一個(gè)廣播電臺(tái)的頻率為90.0MHz,這

個(gè)臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為（）

A.2.70mB.3.00mC.3.33m

D.270m

【答案】C

C

【解析】解答：解：電磁波的傳播速度是光速，頻率波長(zhǎng)速度的關(guān)系是C=T,所以入=

3x10s

lB?=3.33m

故C正確.

故選：C.

6.用于通信的無(wú)線(xiàn)電波能繞過(guò)建筑墻體從而保證手機(jī)能正常接收信號(hào)，而光波卻不能繞過(guò)墻

體實(shí)現(xiàn)正常照明功能，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.無(wú)線(xiàn)電波是橫波，光波是縱波B.無(wú)線(xiàn)電波的波速小于光波的波速

C.無(wú)線(xiàn)電波的振幅大于光波的振幅D.無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)大于光波的波長(zhǎng)

【答案】D

【解析】波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔縫的寬度或障礙物尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或比

波長(zhǎng)更短.由于無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)比較大和樓房的高度相近，遠(yuǎn)大于光波的波長(zhǎng)，?故無(wú)線(xiàn)電波

可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而可見(jiàn)光的波長(zhǎng)很小，無(wú)法發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.故只有D正

確.

故選：D.

【分析】波能否繞過(guò)某一建筑物傳播是指波是否發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)

象的條件是：孔縫的寬度或障礙物尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或比波長(zhǎng)更短.

7.當(dāng)用手機(jī)A撥打手機(jī)B時(shí)，能聽(tīng)見(jiàn)B發(fā)出響聲并且看見(jiàn)B上顯示A的號(hào)碼.若將手機(jī)A

置于透明真空罩中，再用手機(jī)B撥打手機(jī)A,則（）

A.能聽(tīng)見(jiàn)A發(fā)出響聲，但看不到A上顯示B的號(hào)碼

B.能聽(tīng)見(jiàn)A發(fā)出響聲，也能看到A上顯示B的號(hào)碼

C.既不能聽(tīng)見(jiàn)A發(fā)出響聲，也看不到A上顯示B的號(hào)碼

D,不能聽(tīng)見(jiàn)A發(fā)出響聲，但能看到A上顯示B的號(hào)碼

［答案］D

【解析】聲音不能在真空中傳播，因此不能聽(tīng)到手機(jī)發(fā)出響聲；手機(jī)接收的是電磁波信號(hào),

能在真空中傳播，真空罩中的手機(jī)能接收到信號(hào)，光能在真空中傳播，所以能看到A上顯

示的B的號(hào)碼，但不能聽(tīng)見(jiàn)A發(fā)出響聲。

故答案為：D。

【分析】聲音不能在真空中傳播，其光可以在真空中傳播。

8.實(shí)際發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的過(guò)程如圖所示，高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖甲所示，人對(duì)著話(huà)

筒說(shuō)話(huà)時(shí)產(chǎn)生低頻信號(hào)如圖乙所示.則發(fā)射出去的電磁波圖像應(yīng)是（）

高■天線(xiàn)

頻

振

蕩

器

*地線(xiàn)

話(huà)筒

［答案］B

【解析】使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)，叫作調(diào)制。調(diào)制共有兩種方式：一種是調(diào)幅,

即通過(guò)改變電磁波的振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載；另一種是調(diào)頻，通過(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載,

由各選項(xiàng)的圖形可知，該調(diào)制波為調(diào)幅波，即發(fā)射信號(hào)的振幅隨聲音信號(hào)振幅的變化而變化。

故答案為:

Bo

【分析】對(duì)比兩個(gè)信號(hào)，可以判別需要調(diào)制高頻信號(hào)的振幅所以可以選擇對(duì)應(yīng)的圖像。

第四章電磁振蕩與電磁波

第4節(jié)電磁波譜

【素養(yǎng)目標(biāo)】

1,了解什么是電磁波譜，知道各種可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光與無(wú)線(xiàn)電波一樣，也是電磁波。

2.了解不同波長(zhǎng)（或頻率）范圍的電磁波的特性以及應(yīng)用。

3.知道電磁波也具有能量，知道電磁波是一種物質(zhì)。

4.了解陽(yáng)光的成分以及其能量分布的大體情況。

【必備知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、電磁波譜

把各種電磁波按波長(zhǎng)或頻率的大小順序排列起來(lái)，就組成了電磁波譜。按照波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短依

次排列成：無(wú)線(xiàn)電波、微波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)。

不同的電磁波由于具有不同的頻率（波長(zhǎng)），才具有不同的特性。

知識(shí)點(diǎn)二、無(wú)線(xiàn)電波

波長(zhǎng)大于1mm（頻率小于300GHz）的電磁波是無(wú)線(xiàn)電波，主要用于通信和廣播。

知識(shí)點(diǎn)三、紅外線(xiàn)

①發(fā)現(xiàn)過(guò)程：1800年英國(guó)物理學(xué)家赫謝耳用靈敏溫度計(jì)研究光譜中各色光的熱作用時(shí)，把

溫度計(jì)移至紅光區(qū)域外側(cè)，發(fā)現(xiàn)溫度更高。

②特性：熱作用

③紅外線(xiàn)的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子振動(dòng)的固有頻率，更容易引起分子的共振，所

以有明顯的熱效應(yīng)。

④應(yīng)用：紅外線(xiàn)加熱、紅外攝影、紅外遙感。

知識(shí)點(diǎn)四、可見(jiàn)光

①特性：引起人的視覺(jué)，為地球上的生命提供賴(lài)以生存的能量。

②可見(jiàn)光只在一個(gè)很窄的波段內(nèi)，通常波長(zhǎng)范圍為400~770nm,不同頻率（或波長(zhǎng)）的可見(jiàn)

光顏色不同，頻率最高（波長(zhǎng)最短）的是紫光，頻率最低（波長(zhǎng)最長(zhǎng)）的是紅光。

③應(yīng)用：攝影、照明。

④天空看起來(lái)是藍(lán)色的，是由于波長(zhǎng)較短的光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光更容易被散射；傍晚的陽(yáng)光比

較紅，是由于大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的紫光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光、橙光吸收較強(qiáng)的緣故。

知識(shí)點(diǎn)五、紫外線(xiàn)

①發(fā)現(xiàn)過(guò)程：1801年德國(guó)物理學(xué)家里特，發(fā)現(xiàn)在紫外區(qū)放置的照相底片感光，熒光物質(zhì)發(fā)

光。

②特性：化學(xué)作用,熒光效應(yīng)促進(jìn)人體合成維生素D

③紫外照知、驗(yàn)鈔機(jī)、黑光燈都是利用紫外線(xiàn)的熒光效o應(yīng)。殺菌、消毒主要應(yīng)用紫外線(xiàn)的化

學(xué)效應(yīng)。

知識(shí)點(diǎn)六、X射線(xiàn)和y射線(xiàn)

（1）X射線(xiàn)

①發(fā)現(xiàn)過(guò)程：1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線(xiàn)的性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極射線(xiàn)（高速電子

流）射到玻璃壁上，管壁會(huì)發(fā)出同種看不見(jiàn)的射線(xiàn)。

②產(chǎn)生條件：高速電子流射到任何固體上，都會(huì)產(chǎn)生X射線(xiàn)。

③特性：穿透本領(lǐng)很大。

④應(yīng)用：壬施工釜意探傷、醫(yī)療上透視人體。

⑵丫射線(xiàn)

①特性：穿透本領(lǐng)極強(qiáng)。

②應(yīng)用:我探傷、醫(yī)用治療。

【重難點(diǎn)探究】

-、比較說(shuō)明各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理、特征和用途

電磁波是一個(gè)大家族，從無(wú)線(xiàn)電波到Y(jié)射線(xiàn)組成電磁波譜，可見(jiàn)光只是這個(gè)譜系中很窄的一

個(gè)波段。下面將這一家族的成員比較一下，便于了解。

電磁波譜無(wú)線(xiàn)電波紅外線(xiàn)可見(jiàn)光紫外線(xiàn)X射線(xiàn)Y射線(xiàn)

大于1760?400370-5

波長(zhǎng)大于760nm波長(zhǎng)更短波長(zhǎng)最短

mmnmnm

高溫物體高速粒子

一切物體都

宏觀(guān)產(chǎn)生太陽(yáng)或光發(fā)出的光流撞擊固

電路不停地發(fā)射核輻射

機(jī)理源含有紫外體物質(zhì)時(shí)

紅外線(xiàn)

線(xiàn)產(chǎn)生

微觀(guān)產(chǎn)生振蕩電路原子的外層電子受到激發(fā)原子內(nèi)層原子核受

機(jī)理中的電子電子受到到激發(fā)

運(yùn)動(dòng)激發(fā)

波動(dòng)性強(qiáng)，引起視覺(jué)、化學(xué)作用、穿透能力穿透能力

主要特征熱作用強(qiáng)

易衍射感光作用熒光效應(yīng)強(qiáng)最強(qiáng)

加熱、遙測(cè)、

通信、廣日光燈、滅檢查、探

主要用途遙感、紅外照明、照相探測(cè)、醫(yī)療

播、導(dǎo)航菌消毒測(cè)、透視

攝影、夜視

二、各種電磁波的共性和個(gè)性

共性：它們?cè)诒举|(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，都