高中物理必修三第六章-第四節(jié)-電磁波及其應(yīng)用

第四節(jié)電磁波及其應(yīng)用梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)/探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)/課時(shí)對點(diǎn)練第六章1.了解麥克斯韋電磁場理論，知道電磁場、電磁波的概念.2.知道電磁場的物質(zhì)性和電磁波的特點(diǎn).3.了解無線電波的應(yīng)用.學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part1探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part2課時(shí)對點(diǎn)練Part3梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part

11.麥克斯韋電磁場理論(1)

的電場產(chǎn)生磁場.(2)

的磁場產(chǎn)生電場2.電磁場：變化的

和變化的

構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場.3.電磁波變化的電磁場在空間中的傳播形成電磁波.變化一、電磁場與電磁波電場

磁場變化1.微波爐利用電磁波加熱食物，說明電磁場具有

.2.彗星尾是太陽光的光壓壓迫彗星塵埃物質(zhì)形成的，表明電磁場具有與其他物質(zhì)

的屬性.3.電磁場具有能量、具有運(yùn)動

.光壓現(xiàn)象說明電磁場具有質(zhì)量.4.電磁場和電荷系統(tǒng)相互作用時(shí)遵守

守恒定律和

守恒定律.5.電磁場具有質(zhì)量、能量，物質(zhì)間可以相互作用，遵守動量守恒定律和能量守恒定律，所以電磁場是一種

.二、電磁場的物質(zhì)性能量相互作用質(zhì)量動量能量物質(zhì)1.電視信號(1)電視圖像和聲音信號是通過電磁波傳播的.(2)電視廣播使用

傳送電視信號.2.雷達(dá)(1)雷達(dá)是利用電磁波進(jìn)行

距、

的儀器.雷達(dá)主要由

機(jī)、_____機(jī)和顯示器組成.(2)雷達(dá)工作時(shí)使用的是

.三、電視廣播、雷達(dá)、移動電話接收微波測

定位發(fā)射微波3.移動電話無線電話、無線對講機(jī)、移動電話均是通過

實(shí)現(xiàn)信號的發(fā)射與接收的.電磁波判斷下列說法的正誤.(1)變化的磁場可以產(chǎn)生電場，但變化的電場不能產(chǎn)生磁場.(

)(2)電磁場是一種物質(zhì)，具有能量、質(zhì)量.(

)(3)電視廣播是利用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號的.(

)(4)無線電通信是利用聲波實(shí)現(xiàn)信號的發(fā)射和接收的.(

)即學(xué)即用√××√返回探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part

2一、麥克斯韋電磁場理論1.對麥克斯韋電磁場理論的理解恒定的磁場不產(chǎn)生電場恒定的電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場不均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生變化的電場不均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場2.電磁場的產(chǎn)生如果在空間某處有周期性的電場，那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場——變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場.

(多選)關(guān)于電磁場理論的敘述正確的是A.變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān)B.周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率變化的電場C.變化的電場和穩(wěn)定的磁場相互關(guān)聯(lián)，形成一個統(tǒng)一的場，即電磁場D.電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場例1√√變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，當(dāng)電場中有閉合回路時(shí)，回路中有電流，若無閉合回路，電場仍然存在，A正確；周期性變化的磁場產(chǎn)生的電場一定也是周期性變化的，且頻率相同，B正確；若形成電磁場必須有周期性變化的電場和磁場，C錯誤；只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場，只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場，D錯誤.關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變

化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場√針對訓(xùn)練根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場能產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場才產(chǎn)生變化的磁場，A、B、C錯誤，D正確.

(多選)某電場中電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如選項(xiàng)圖所示，能產(chǎn)生磁場的電場是例2√√√根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場產(chǎn)生磁場，選項(xiàng)A、B、C正確.二、電磁波電磁場的物質(zhì)性1.電磁波的形成周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，形成電磁場，電磁場由近及遠(yuǎn)傳播，形成電磁波.2.電磁波的特點(diǎn)(1)在傳播方向上，任意一點(diǎn)的E和B都隨時(shí)間周期性變化，E和B相互垂直，且與電磁波的傳播方向垂直.如圖.(2)電磁波可以在真空中傳播.在真空中傳播速度等于光速c＝3×108m/s.(3)電磁場儲存電磁能，電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程.(4)只有周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)才能形成電磁波.(5)電磁波是電磁場在空間中的傳播，電磁場是一種客觀存在的物質(zhì)——場物質(zhì).3.電磁波的波速對于電磁波，用λ表示電磁波的波長、f表示頻率、c表示波速，則有c＝λf.

(多選)下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是A.只要電場和磁場發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波B.電磁波的傳播需要介質(zhì)C.停止發(fā)射電磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨(dú)立存在D.電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的例3√√要想產(chǎn)生持續(xù)的電磁波，變化的電場(或磁場)產(chǎn)生的磁場(或電場)必須是周期性變化的，A錯誤；電磁波是物質(zhì)波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，B錯誤；電磁波可以脫離“波源”而獨(dú)立存在，C正確；電磁波具有能量，電磁波傳播的過程，也就是能量的傳播過程，D正確.電磁波在真空中傳播的速度c＝3×108m/s，有一個廣播電臺的頻率f＝90.0MHz，這個電臺發(fā)射的電磁波的波長λ為A.2.70m B.270mC.3.00m D.3.33m例4√三、電視廣播、雷達(dá)、移動電話、電磁波譜1.電視廣播是通過電磁波傳遞圖像信號和聲音信號的，電視廣播通常是利用微波傳送信號的.2.雷達(dá)是利用電磁波中的微波進(jìn)行測距、定位的儀器.3.移動通話是通過手機(jī)中的發(fā)射裝置將用戶的聲音或數(shù)字信息轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號發(fā)射到空中，通過手機(jī)中的接收裝置接收對方發(fā)射來的信息.4.電磁波譜(1)電磁波譜：電磁波按頻率由小到大順序?yàn)闊o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.它們共同構(gòu)成了范圍廣闊的電磁波譜.(2)不同頻率的電磁波的比較

名稱特性無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線主要應(yīng)用通信、廣播紅外探測器、紅外體溫計(jì)引起視覺滅菌、消毒、防偽醫(yī)學(xué)透視、安檢治療疾病、金屬探傷真空中的速度c＝3×108m/s頻率小→大雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時(shí)間是1μs，兩次發(fā)射的時(shí)間間隔為100μs，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖中ab＝bc，則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多大？例5答案7.5×103m題圖中a和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無線電波時(shí)出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來的無線電波時(shí)出現(xiàn)的，由ab＝bc可知，無線電波由發(fā)射到返回所用時(shí)間為t＝50μs.返回課時(shí)對點(diǎn)練Part

3考點(diǎn)一麥克斯韋電磁場理論1.(多選)在電磁學(xué)發(fā)展的過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，楞次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元

電荷的數(shù)值基礎(chǔ)對點(diǎn)練12345678910√√√12345678910由物理學(xué)史可知，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A、B正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，C錯誤；庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值，D正確.考點(diǎn)二電磁波譜及電磁波的應(yīng)用2.(多選)關(guān)于光波和無線電波，下列說法正確的是A.都是電磁波B.都可以在真空中傳播C.在真空中的傳播速度都是3×108m/sD.二者的波長、頻率均相同12345678910√√√12345678910光波和無線電波本質(zhì)上都是電磁波，都可以在真空中傳播，在真空中傳播的速度都是3×108m/s，A、B、C對；光波和無線電波波長、頻率不同，D錯.123456789103.(多選)在電磁波譜中，下列說法正確的是A.各種電磁波有明顯的頻率和波長區(qū)域界限B.γ射線的頻率一定大于X射線的頻率C.X射線的波長有可能等于紫外線波長D.可見光波長一定比無線電波波長短√√X射線和γ射線、X射線和紫外線有一部分頻率重疊，界限不明顯，故A、B錯誤，C正確；可見光波長一定比無線電波波長短，故D正確.聲波、電磁波都能傳遞能量和信息，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；手機(jī)在通話時(shí)，既涉及電磁波又涉及聲波，C項(xiàng)正確；可見光屬于電磁波，“B超”中的超聲波是聲波，兩者波速不同，D項(xiàng)正確.4.(多選)關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是A.電磁波可以傳遞信息B.聲波不能傳遞信息C.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波D.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度不相同12345678910√√√5.以下關(guān)于電磁波的說法不正確的是A.無線電通信利用的是電磁波B.醫(yī)院B超發(fā)出的超聲波是電磁波C.遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波D.透視使用的X射線是電磁波12345678910√無線電通信用的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的無線電波，它是電磁波；超聲波是聲波，不是電磁波；遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波；X射線也是電磁波.所以A、C、D正確，B錯誤.6.(多選)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi).下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是A.真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的傳播速度為3×108m/sB.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的

距離D.雷達(dá)使用的是無線電波的微波波段12345678910√√√12345678910真空中電磁波的傳播速度為3×108m/s，A正確；電磁波是由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生的，B錯誤；由雷達(dá)的工作原理可知，C正確；雷達(dá)使用的是無線電波的微波波段，D正確.7.(2022·北京師范大學(xué)珠海分校附屬外國語學(xué)校高二期末)在下列裝置中，既能發(fā)射又能接收電磁波的是A.收音機(jī) B.移動電話C.固定電話 D.電視機(jī)√12345678910能力綜合練收音機(jī)和電視機(jī)只能接收電磁波，故A、D錯誤；移動電話可發(fā)射和接收電磁波，故B正確；固定電話接收和發(fā)送的是電信號，故C錯誤.123456789108.某雷達(dá)正在跟蹤一架正對雷達(dá)勻速飛來的飛機(jī).設(shè)某一時(shí)刻從該雷達(dá)發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時(shí)200μs；經(jīng)4s后又發(fā)出一個電磁波，雷達(dá)從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時(shí)186μs，則該飛機(jī)的飛行速度多大？答案525m/s12345678910由電磁波發(fā)射至接收到反射波歷時(shí)200μs，可算出此時(shí)飛機(jī)距雷達(dá)的距離為：經(jīng)4s后，飛機(jī)距雷達(dá)的距離為：故飛機(jī)的速度為：9.頻率為5×1014Hz的紅光，從10m外的交通信號燈直接傳到你的眼睛，大約需要多長時(shí)間？在這個距離中有