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高中物理--第十四章-电磁波教案

高中物理--第十四章-电磁波教案
高中物理--第十四章-电磁波教案

第十四章 电磁波

一、本章知识脉络

二、本章要点追踪及典题例析

(一)电磁波的发现

1.麦克斯韦的电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论的两大支柱:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。

【例1】右图中,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的

小球,正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B 随

时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电量不变,那么( )

A .小球对玻璃环的压力不断增大

B .小球受到的磁场力不断增大

C .小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动

D .磁场力一直对小球不做功 分析:因为玻璃环所处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电场,对带正电的小球做功,由楞次定律,判断电场方向为顺时针,在电场力的作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力:环的弹力N 和磁场的洛仑兹力f ,而且两个力的矢量和始终提供向心力,考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化,弹力和洛仑兹力不一定始终在增大。洛仑兹力始终和运动方向垂直,所以磁场力不做功。正确为CD 。

2.电磁场:按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一场,称为电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。

理解电磁场是统一的整体

根据麦克斯韦电磁场理论的两个要点:在变化的磁场的周围空间将产生涡漩电场,在变化的电场的周围空间将产生涡漩磁场.当变化的电场增强时,磁感线沿某一方向旋转,则在磁场减弱时,磁感线将沿相反方向旋转,如果电场不改变是静止的,则就不产生磁场.同理,减弱或增强的电场周围也将产生不同旋转方向的磁场.因此,变化的电场在其周围产生磁场,变化的磁场在其周围产生电场,一种场的突然减弱,导致另一种场的产生.这样,周期性变化的电场、磁场相互激发,形成的电磁场链一环套一环,如下图所示.需要注意的是,这里的电场和磁场必须是变化的,形成的电磁场链环不可能是静止的,这种电磁场是无源场(即:不是由电荷激发的电场,也不是由运动电荷-电流激发的磁场.),并非简单地将电场、磁场相加,而是相互联系、不可分割的统一整体.在电磁场示意图中,电场E 矢量和磁场B 矢量,在空间相互激发时,相互垂直,以光速c 在空间传播.

3.电磁波

变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去,就形成了电磁波。 (1)有效地发射电磁波的条件是:①频率足够高(单位时间内辐射出的能量P ∝f 4);②形成开放电路(把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去)。

(2)电磁波的特点:

①电磁波是横波。在电磁波传播方向上的任一点,场强E 和磁感应强度B 均与传播方向垂直且随时间变化,

电磁波 电磁波的发现:麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡:周期性变化的电场能与磁场能周期性变化 电磁波的发射和接收 电视、雷达 电磁波谱 v 0

B

q ,i

O

5T /6

因此电磁波是横波。

②电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。在真空中的波速为c =3.0×108m/s 。 ③波速和波长、频率的关系:c =λf

注意:麦克斯韦根据他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c ,后由赫兹用实验证实了电磁波的存在

(3)电磁波和机械波有本质的不同。 (二)电磁振荡 1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 回路是一种简单的振荡电路。

2.LC 回路的电磁振荡过程:可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律,如图所示

3.LC 回路的振荡周期和频率

LC T π2= LC

f π21=

注意:(1)LC 回路的T 、f 只与电路本身性质L 、C

有关

(2)电磁振荡的周期很小,频率很高,这是振荡电流与普通交变电流的区别。 分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):

⑴理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总

和不变。 ⑵回路中电流越大时,L 中的磁场能越大(磁通量越大)。

⑶极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、

磁通量变化率越大)。

LC 回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数(见右图)。

【例2】 某时刻LC 回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁

场方向如右图所示。则这时电容器正在_____(充电还是放电),电流大小正在______(增大还是减小)。

解:用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向,而上极

板是正极板,所以

这时电容器正在充电;因为充电过程电场能增大,

所以磁场能减小,电流在减小。

【例3】右边两图中电容器的电容都是

C =4×10-6F ,电感都是L =9×10-

4H ,左图中电键K 先接a ,充

电结束后将K 扳到b ;右图中电键K 先闭合,稳定后断开。两图

中LC 回路开始电磁振荡t =3.14×10-4s 时刻,C 1的上极板正在____电(充电还是放电),带_____电(正电还是负电);L 2中的电流方向向____(左还是右),磁场能正在_____(增大还

是减小)。

解:先由周期公式求出LC T π2==1.2π×10-

4s , t =3.14×10

-4

s 时刻是

开始振荡后的T 6

5

。再看与左图对应的q-t 图象(以上极板带正电为

正)和与右

图对应的i-t 图象(以LC 回路中有逆时针方向电流为正),图象都为余弦函数图

象。在T 6

5

时刻,从左图对应的q-t 图象看出,上极板正在充正电;从右图对应的i-t 图象看出,L 2中的电流向左,正在增大,所以磁场能正在增大。

C

L

a K

b C 1 L 1

L 2 C 2 K i q

t

t

o

o 放电 充电 放电 充电

(三)无线电波的发射和接收

1.无线电波:无线电技术中使用的电磁波 2.无线电波的发射:如图所示。 ①调制:使电磁波随各种信号而改变 ②调幅和调频

3.无线电波的接收

①电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。

②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图所示。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。

③检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。 (四)电磁波的应用

广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

雷达:无线电定位的仪器,波位越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能强,多数的雷达工作于微波波段。缺点,沿地面传播探测距离短。中、长波雷达沿地面的探测距离较远,但发射设备复杂。

【例4】 一台收音机,把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号,应该______(增大还是减小)电感线圈的匝数。

解:调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时,发生电谐振,才能收到电台信号。由公式LC

f π21=

知,L 、C 越小,f 越大。当调节C 达不到目的时,肯定是L 太大,所以应减小L ,因此要减小匝数。

【例5】 某防空雷达发射的电磁波频率为f =3×103MH Z ,屏幕上尖形波显示,从发射到接受经历时间Δt=0.4ms ,那么被监视的目标到雷达的距离为______km 。该雷达发出的电磁波的波长为______m 。

解:由s = c Δt =1.2×105m=120km 。这是电磁波往返的路程,所以目标到雷达的距离为60km 。由c = f λ可得λ= 0.1m

(五)电磁波谱

按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱,叫电磁波谱。按波长从长到短的顺序排列,依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。

高中物理 第十四章 电磁波 【针对性练习】

1.对处于下图所示时刻的LC 振荡电路,下列说法正确的是( )

A .电容器正在放电,电场能正转变成磁场能

B .电容器正在充电,电场能正转变成磁场能

C .电容器正在放电,磁场能正转变成电场能 D

.电容器正在充电,磁场能正转变成电场能

2.下列关于电磁波的叙述中,正确的是( )

A .电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B .电磁波由真空进入介质传播时,波长将变长

C .电磁波不能产生干涉、衍射现象

D .雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的

L C - +

i

3.2008年奥运会将在中国北京进行,为了实现全球的电视转播,我国政府将进行设计多种方案。 下面正确的一种是( )

A .只需运用一颗同步卫星,在赤道平面上空运行

B .至少需运用三颗同步卫星,在赤道平面上空运行

C .只需运用一颗同步卫星,绕着通过南北极的上空运行

D .至少需运用三颗同步卫星,绕着通过南北极的上空运行

4. 如图所示,半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内,有一个电荷量为 e ,质量为 m 的电子。此装置放在匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系式为 B =B 0+kt (k >0)。根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力,使其得到加速。设t =0时刻电子的初速度大小为v 0,方向顺时针,从此开始后运动一周后的磁感应强度为B 1,则此时电子的速度大小为

A.

m re B 1 B.m ke r v 22

2π+ C.m re B 0 D.m

ke r v 22

02π-

5.某收音机可变电容器的电容量为C 1时能收到无线电波的彼长是λ1,当电容量为C 2时,能收到的无线电波的波长是λ2,若把电容量调为C 1+C 2,则能收到的电磁波的波长是 .

6.2003年10月16日我国成功发射了“神州五号”载人飞船,这标志着我国的航天航空事业居于世界前列。 (1)如图是A “神州五号”的火箭发射场,B 为山区,C 为城市,发射场正在进行发射,若该火箭起飞时质量为 2.02×105kg ,起飞推力2.75×106N ,火箭发射塔高100m ,则该火箭起飞的加速度大小为 ,在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力和火箭质量的变化,火箭起飞后经 s 飞离发射塔。

(2)为了转播发射实况,我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m ,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m ,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能听到和收看实况,必须通过在山顶的转发站来转发 (填无线电广播信号或电视信号),这是因为 。

7.按有关规定,工作场所所受的电磁波辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁波能量)不得超过0.50W/m 2。若某小型无线通信装置的辐射功率为1W ,那么在距离该通信装置 m 以外是符合规定的安全区域。

8.“神州五号”载人飞船成功发射,如果你想通过同步卫星转发的无线电话与杨利伟通话,则在你讲完话后,至少要等多长时间才能听到对方的回话?(已知地球的质量为 M =6.0×1024kg ,地球半径为R =6.4×106m ,万有引力恒量G =6.67×10

-11

Nm 2/kg 2)

高中物理 第十四章 电磁波 【针对性练习】

参考答案:

1.D 2.AD 3.B 同步卫星只能在赤道平面上空,通过南北极的卫星不可能是同步卫星。由于电信号属于微波段,只能直线传播,为覆盖全球,至少需发射三颗同步卫星,使它们位于三角形的顶点,地球平面内切于这个正三角形,所以B 正确。

4.解:感应电动势为E =k πr 2,电场方向逆时针,电场力对电子做正功。在转动一圈过程中对电子用动能定理:k πr 2e =

21mv 2-21

mv 02,得答案B 。 5.

11

2LC c

πλ=

22

2LC c

πλ=

)(2213

C C L c

+=πλ

解得222

13λλλ+=

6.(1)利用F - mg=ma ,得a =3.81m/s 2,再有s=at 2/2,得t =7.25s 。

(2)电视信号 电视信号波长短,沿直线传播,受山区阻挡,不易发生衍射。 7. 0.40

8.解:同步卫星是相对于地面静止的,它的运动周期T =3600×24s ,设卫星离地面距离为h ,它绕地球转动的向心力是它对地球的万有引力,即2

2

)2)(()

(T h R m h R mM G

π+=+,代入,h =3.59×107m 。最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方,这时电磁波传播的最短距离为s =2h ,所以最短时间为t =2×2h /c =0.48s 。

人教版(2019)高二物理必修三册第十三章第4节电磁波的发现及应用课时练习

第四节电磁波的发现及应用 一、选择题 1.根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是() A.变化的电场一定能产生磁场 B.变化的磁场一定能产生变化的电场 C.恒定的电场一定能产生恒定的磁场 D.恒定的磁场一定能产生恒定的电场 2.(2020·天津市南开中学高二下学期期中)下列关于电磁波的说法,正确的是() A.电磁波只能在真空中传播 B.电场随时间变化时一定产生电磁波 C.紫外线的波长比X射线的长,它具有杀菌消毒的作用 D.电磁波的传播方向与电场方向(或磁场方向)一致 3.电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时,也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置,会对人体健康产生影响的是() 4.手机A的号码为12345670002,手机B的号码为12345670008,手机A拨手机B时,手机B发出响声并且显示屏上显示A的号码为12345670002。若手机A置于一透明真空罩中,用手机B拨叫手机A,则() A.发出响声,并显示B的号码为12345670008 B.不发出响声,但显示B的号码为12345670008 C.不发出响声,但显示B的号码为12345670002 D.即不发出响声,也不显示号码 5.(2020·浙江省温州中学高二下学期期中)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是() A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波

C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 6.(2020·安徽省蚌埠市第五中学高二下学期检测)按频率由小到大,电磁波谱的排列顺序是() A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B.无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线 C.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.红外线、无线电波、可见光、紫外线、γ射线、X射线 7. (2020·荆门市龙泉中学高二下学期检测)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液,在太阳光的照射下,地面呈现的是圆形黑影,在黑影中放一支温度计,可发现温度计显示的温度明显上升,则由此可判定() A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 8.(2020·浙江绍兴一中月考)(多选)第四代移动通信技术(4G)采用1 800 MHz~2 635 MHz 频段的无线电波;2020年我国正在全面推行第五代移动通信技术(5G),采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。下列说法正确的是() A.5G信号和4G信号都是电磁波 B.在真空中5G信号比4G信号传播速度大 C.在真空中5G信号比4G信号的波长小 D.5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的 9.(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示,其中能产生持续电磁波的是()

人教版物理高中二选修3-4 14.1电磁波的发现同步练习D卷

人教版物理高中二选修3-4 14.1电磁波的发现同步练习D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题: (共15题;共30分) 1. (2分) (2017高二下·绵阳期中) 关于电磁场和电磁波,下列说法不正确的是() A . 变化的电场能够产生磁场,变化的磁场能够产生电场 B . 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 C . 无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线都是电磁波 D . 紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波,能够灭菌消毒 【考点】 2. (2分) (2017高二下·曲周期末) 以下说法中不正确的是() A . 简谐运动中回复力总指向平衡位置 B . 太阳光是偏振光 C . 电磁波是横波,它的传播不需要介质 D . 家电的遥控器是利用红外线的遥感 【考点】 3. (2分) (2020高二上·嘉定月考) 下列波中,不属于电磁波的是() A . X射线 B . 红外线 C . 超声波

D . γ射线 【考点】 4. (2分)磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v0刷卡 时,在线圈中产生感应电动势.其E﹣t关系如图所示.如果只将刷卡速度改为,线圈中的E﹣t关系可能是() A . B . C . D . 【考点】 5. (2分)下列关于电磁场理论的说法,正确的是() A . 变化的磁场产生电场

B . 电磁场理论是由法拉第提出的 C . 安培用实验验证了电磁场理论 D . 电磁场就是空间内有稳定的电场和磁场 【考点】 6. (2分) (2019高二下·绵阳期末) 关于电磁波,下列说法正确的是() A . 只要有周期性变化的电场,就可以形成电磁波 B . 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 C . 电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直 D . 利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过光缆传输 【考点】 7. (2分)下列说法中正确的是() A . 在电场周围一定存在磁场 B . 静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场 C . 变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播形成电磁波 D . 以上说法都不对 【考点】 8. (2分)关于电磁波,下列说法正确的是 A . 雷达是用X光来确定物体位置的设备

高中物理-电磁波的发现导学案

高中物理-电磁波的发现导学案 【学习目标】 知道麦克斯韦电磁理论的主要内容,知道电磁波的形成和特点,知道赫兹的贡献 【重点难点】 麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点; 麦克斯韦电磁理论的理解. 【课前预习】 一、伟大的预言 (1)变化的磁场产生电场:实验基础:在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里将会产生感应电流,麦克斯韦对现象的分析:回路中有感应电流产生,一定是变化的磁场产生了电场,自由电荷在电场力作用下发生了定向移动,麦克斯韦第一条假设,即使在变化的磁场周围没有闭合回路,同样要产生电场,变化的磁场产生电场是一个普遍规律。 (2)变化的电场产生磁场:麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性,相信电场和磁场的对称之美,他大胆的假设,既然变化的磁场能产生电场,变化的电场也会在空间产生磁场。 二、电磁波 (1)麦克斯韦集电磁学研究成果之大成,不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性,建立了完整的电磁场理论。 (2)电磁波的产生:如果空间某区域存在不均匀变化的电场,那么它就在空间引起不均匀变化的磁场,这个不均匀变化的磁场又引起新的不均匀变化的电场,于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成了电磁波。 (3)根据麦克斯韦的电磁理论,电磁波中的电场与磁场方向互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波。 (4)麦克斯韦指出了光的电磁本质,他预言电磁波的速度等于光速。 三、赫兹的实验: 1.赫兹证实了电磁波的存在。 2.其它实验成果:赫兹做了一系列的实验,观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振现象,并通过测量证明,电磁波在真空中具有与光相同的速度,证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论。 【预习检测】 1.建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是()

高二物理下册《电磁波谱》练习题及答案

1.1927年,英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图像,标志着电视的诞生.电视塔天线发送的是( ) A.电子 B.电流 C.声波 D.电磁波 答案:D 2.对红外线的作用及来源叙述正确的是( ) A.一切物体都在不停地辐射红外线 B.红外线有很强的荧光效应 C.红外线最显著的作用是热作用 D.红外线容易穿过云雾、烟尘 答案:ACD 解析:一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,A正确.荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线显著的作用是热作用,B错误,C正确.红外线波长较长,衍射能力较强,D正确. 3.红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是( ) A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 B.红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线 C.γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.紫外线、红外线、γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光 答案:A 解析:在电磁波谱中以无线电波波长最长,γ射线波长最短,所以正确的顺序为A.

4.我们生活中用的日光灯是靠镇流器产生的高电压使灯管中的稀薄汞蒸气发出某种电磁波,该电磁波射到灯管壁上的荧光粉上,从而发光.你认为汞蒸气激发后发射的电磁波是( ) A.红外线 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线 答案:B 解析:该电磁波使荧光粉发光,说明该电磁波具有荧光效应,所以应为紫外线. 5.2013年4月20日,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,地震造成大量建筑物倒塌.为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来,救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员,这种仪器主要是接收人体发出的( ) A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.声音 答案:B 解析:不同温度的物体会发出不同频率的红外线,生命探测仪就是根据人体发出红外线与周围环境不同而寻找的,故选B项. 6.下列说法中正确的是( ) A.夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是的 B.医院里用X射线进行人体透视,是因为它是各种电磁波中穿透本领的 C.科学家关注南极臭氧层空洞是因为过强的紫外线会伤害动植物 D.在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射 答案:CD 解析:热效应的是红外线,A选项错误;贯穿本领的是γ射线,B选项错误;臭氧层可吸收紫外线,使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害,所以C、D选项正确.

高二物理《电磁波谱》练习题和答案

高二物理《电磁波谱》练习题和答案 1.1927年,英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图像,标志着电视的诞生.电视塔天线发送的是() A.电子 B.电流 C.声波 D.电磁波 答案:D 2.对红外线的作用及叙述正确的是() A.一切物体都在不停地辐射红外线 B.红外线有很强的荧光效应 C.红外线最显著的作用是热作用 D.红外线容易穿过云雾、烟尘 答案:ACD 解析:一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,A正确.荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线显著的作用是热作用,B错误,C正确.红外线波长较长,衍射能力较强,D正确. 3.红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是() A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 B.红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线 C.γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.紫外线、红外线、γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光 答案:A

解析:在电磁波谱中以无线电波波长最长,γ射线波长最短,所 以正确的顺序为A. 4.我们生活中用的日光灯是靠镇流器产生的高电压使灯管中的稀薄汞蒸气发出某种电磁波,该电磁波射到灯管壁上的荧光粉上,从 而发光.你认为汞蒸气激发后发射的电磁波是() A.红外线 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线 答案:B 解析:该电磁波使荧光粉发光,说明该电磁波具有荧光效应,所 以应为紫外线. 5.xx年4月20日,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,地震造成大量建筑物倒塌.为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来,救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员,这种仪器主要是接收人体发出的() A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.声音 答案:B 解析:不同温度的物体会发出不同频率的红外线,生命探测仪就是根据人体发出红外线与周围环境不同而寻找的,故选B项. 6.下列说法中正确的是() A.夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的 B.医院里用X射线进行人体透视,是因为它是各种电磁波中穿 透本领最大的

高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结 麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一 步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组, 麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,: (1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线 是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献, (2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献. (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。 (4)描述了变化的电场激发磁场的规律, 麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了: 1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和. 2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导. 3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零. 4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,

1.振荡电流和振荡电路 大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。 2.电磁振荡及周期、频率 (1)电磁振荡的产生 (2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡 电流,形成电场能与磁场能的相互转化。 (3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。 给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。 (4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫 电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。 对于LC振荡电路, (5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围 空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。 3.电磁波 (1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波 (2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递 电磁场的能量。 (3)电磁波的波速、波长和频率的关系, 4.电磁波的发射,传播和接收 (1)发射

高二物理电磁波谱教学设计

高二物理电磁波谱教学设计 高二物理电磁波谱教学设计 (一)引入新课 师:电磁波的范围很广。我们通常所说的,无线电波、光波各种射线,如红外线、紫外线、X射线、射线等,都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱,就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。 (二)进行新课 1.电磁波谱 (投影) 师:请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类?波长最长的是什么?波长最短的是什么?他们主要在哪些方面有应用? 学生观察图谱,发表见解。 生:电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是射线。 师:下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。 2.无线电波 教师提出问题,引导学生通过看书,讨论并回答问题(培养学生的阅读能力) (1)无线电波的波长范围?(2)无线电波有哪些主要应用? 3.红外线

阅读教材,回答问题: (1)红外线的波长介于哪两种电磁波之间?(2)红外线的.主要特点是什么? (3)红外线的主要应用有哪些? 4.可见光 阅读教材,回答问题: (1)可见光的波长范围?(2)可见光包括哪几种颜色的光? (3)天空为什么看起来是蓝色的?傍晚的阳光为什么比较红? 5.紫外线 阅读教材,回答问题: (1)紫外线的波长范围?(2)紫外线有什么特点?(3)紫外线有哪些应用? 6.X射线和射线 阅读教材,回答问题: (1)这两种射线的波长有何特点?(2)X射线和射线有什么特点? (3)X射线和射线有哪些主要用? 7.电磁波的能量 阅读教材,回答问题: (1)哪些证据能够说明电磁波具有能量?(2)怎样理解电磁波是一种物质? 8.太阳辐射 阅读教材,回答问题:

2020_2021年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第4节电磁波的发现及应用新人教版必修3

第4节电磁波的发现及应用 1.(2020·安徽省蚌埠市第五中学高二下学期检测)按频率由小到大,电磁波谱的排列顺序是( A ) A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B.无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线 C.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.红外线、无线电波、可见光、紫外线、γ射线、X射线 解析:根据电磁波谱,按频率由小到大,排列顺序正确的是选项A。 2. (2020·荆门市龙泉中学高二下学期检测)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液,在太阳光的照射下,地面呈现的是圆形黑影,在黑影中放一支温度计,可发现温度计显示的温度明显上升,则由此可判定( C ) A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 解析:地面呈现的圆形黑影,说明该溶液对可见光是不透明的;温度计示数明显上升,由于红外线有显著的热作用,所以说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的,故选项C 正确,ABD错误。 3.(2020·浙江绍兴一中月考)(多选)第四代移动通信技术(4G)采用1 800 MHz~2 635 MHz 频段的无线电波;2020年我国正在全面推行第五代移动通信技术(5G),采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。下列说法正确的是( AC ) A.5G信号和4G信号都是电磁波 B.在真空中5G信号比4G信号传播速度大 C.在真空中5G信号比4G信号的波长小 D.5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的 解析:5G和4G信号都是电磁波,A正确;任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同,B错误;根据题意,在真空中5G信号比4G信号的频率大,结合c=λf可知,5G信号比4G信号的波长小,C正确;根据麦克斯韦电磁场理

高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修3-4电磁波知识点总结 第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 . 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述: (1)先振动的质点带动后振动的质点; (2)后振动的质点重复前面质点的振动; (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然. 判断方法一:带动法

高中物理学案:电磁波的发现及其应用

高中物理学案:电磁波的发现及其应用 [学科素养与目标要求] 物理观念:1.了解麦克斯韦电磁场理论,了解电磁波的产生机理.2.知道电磁波的特点,知道电磁场的物质性.3.了解电磁波的应用及其带来的影响.4.知道光是一种电磁波,知道光的能量的不连续性. 科学态度与责任:1.了解麦克斯韦在物理学发展中的贡献,体会其研究物理问题的方法.2.了解电磁波在现代生活中的应用,激发热爱科学、献身科学的热情. 一、麦克斯韦伟大的预言 1.变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中放一个闭合的电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路里会产生感应电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场. (2)即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场. 2.变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空间产生磁场. 二、电磁波 1.电磁波的产生:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在空间引起周期性变化的磁场;这个变化的磁场又会引起新的变化的电场……于是,变化的电场和磁场交替产生,由近及远地传播.电磁场这样由近及远地传播,就形成电磁波. 2.特点

(1)电磁波可以在真空中传播. (2)电磁波的传播速度等于光速. (3)光在本质上是一种电磁波. (4)光是以波动形式传播的一种电磁振动. 3.电磁波的波速 (1)波速、波长、频率三者之间的关系:波速=波长×频率. 电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c=λf. (2)电磁波在真空中的传播速度c=3.00×108 m/s. 三、电磁波谱 1.按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱. 2.不同波长电磁波的特性 (1)无线电波 波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波.无线电波用于通信和广播. (2)红外线 ①红外线是一种光波,它的波长比无线电波的波长短,比可见光长. ②所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强.我们看不见红外线. ③利用红外线遥感可以在飞机或人造卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮. (3)可见光 可见光的波长在400~760nm之间. (4)紫外线 波长范围在5~370nm的电磁波是紫外线.可以利用紫外线灭菌消毒.人体接受适量的紫外线照射,能促进钙的吸收,改善身体健康.在紫外线的照射下,许多物质会发出荧光,根据这个特点可以设计防伪措施. (5)X射线和γ射线 波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X 射线辐射会引起生物体的病变.X射线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官. 波长最短的电磁波是γ射线,它具有更高的能量.在医学上可以治疗某些癌症,还可用于探测金属部件内部的缺陷.

高中物理-电磁波单元测试题

高中物理-电磁波单元测试题 一、选择题 1.下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.空间站中的宇航员可以通过电磁波与地面控制中心联系 B.电磁波的频率越高在真空中传播的速度越大 C.电磁波可以有偏振现象 D.电磁波可以传播能量Array 2.图1所示的电路为理想LC振荡回路,此时刻电容器极板 间的场强方向和线圈中的磁场方向如图中所示,下列关于图示时 刻电路的情况判断正确的是( ) A.电流方向从a到b B.电路中的电场能在增加 C.电路中的磁场能在增加 D.振荡电路的周期在增加 3.某电路中磁场随时间变化的函数如下列选项所示,能发射电磁波的磁场是( ) A.B=B0B.B=B0+kt C.B=B0-kt D.B=B0sinωt 4.电子石英钟是人类计时史上一个飞跃,它是利用LC振荡电路来工作计时的,现发现电子钟每天要慢8.6s,造成这一现象的原因可能是( ) A.振荡电路中线圈的电感没变,电容器的电容变大了, B.振荡电路中电容器的电容没变,线圈的电感变小了 C.振荡电路中的电流变小了 D.振荡电路中的电压变小了 5.关于电磁波谱,下列说法中正确的是( ) A.红外线比红光直线传播的特性更好 B.紫外线比紫光更容易发生衍射现象

C .在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是无线电波 D .在电磁波谱中,γ射线贯穿物体的本领最弱 6.下列现象利用到电磁波的是( ) A .响尾蛇利用红外线判断猎物的位置 B .蝙蝠利用超声波绕过障碍物 C .大象通过次声波与同伴交流信息 D .鸽子利用地磁场来导航 7.假设一列100m 长的火车以接近光速的速度穿过一根100m 长的隧道,它们的长度都是在静止状态下测量的,下列关于看到的现象判断正确的是( ) A .相对隧道静止的观察者会看到,火车变短,在某些位置上,隧道能完全遮住它 B .相对隧道静止的观察者会看到,隧道变短,在某些位置上,火车从隧道的两端伸出来 C .相对火车静止的观察者会看到,火车变短,在某些位置上,隧道能完全遮住它 D .相对火车静止的观察者会看到,隧道变短,在某些位置上,火车从隧道的两端伸出来 8.惯性系S 中有一宽为L 、长为1.25L 的长方形,从相对S 系沿x 方向匀速飞行的飞行器上测得图形是边长为L 的正方形,如图2所示,则飞船相对S 系的速度是 ( ) A .c 54 B .c 4 5 C .c 53 D . c 3 5 二、填空题 9.图3中电容器的电容是C =4×10-6F,电感是L =9×10-4H,图中电键K 先闭合,稳定后再断开,开始电磁振荡时计时,当t =3.14×10-4s 时刻,L 中的电流方向向____(左还是右),磁场能正在_____(增大还是减小),C 中左极板带_____(正电还是负电) 图2

高中物理选修3-4同步教案:第14章 电磁波 第1-3节 电磁波的发现 电磁振荡 电磁波的发射和接收

第1~3节电磁波的发现__电磁振荡 电磁波的发射和接收____ 一、电磁场和电磁波 1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。 (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场。 图14-1-1 图14-1-1甲变化的磁场在其周围空间产生电场。 1.英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在。 2.LC 电路的周期(频率)公式:T =2πLC ,f =1 2πLC 。 3.无线电波的发射和接收过程:调制??? 调幅 调频 →发射→接收→调 谐→解调。

图乙变化的电场在其周围空间产生磁场。 2.电磁场 变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场。 3.电磁波 (1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。 (2)电磁波的特点: ①电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质; ②电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf,在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s。 (3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。 二、电磁振荡 1.振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。 2.振荡电路:能够产生振荡电流的电路。最基本的振荡电路为LC振荡电路。 3.电磁振荡:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量,电路中的电流,电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性相互转化的过程。 4.电磁振荡的周期与频率 (1)周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。 (2)频率:1 s内完成周期性变化的次数。 振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率。 (3)周期和频率公式:T=2πLC,f= 1 2πLC 。 三、电磁波的发射 1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点: (1)要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大。 (2)应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。 2.开放电路:实际的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫做地线,线圈的另一端高高地架在空中,叫做天线。 3.电磁波的调制:使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。调制的方法有两种,一是调幅,使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变;另一种叫调频,使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。 四、电磁波的接收 1.接收原理

重点高中物理选修3-4电磁波知识点总结

第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例)(1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点 的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播.(2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波 源.②要有传播振动的_介质_.(3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远, 质点的振动越_滞后_.②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并 不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 【 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波. 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处.(质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处.(质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. ' 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自 的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。(3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述:(1)先振动的质点带动后振动的质点;(2)后振动的质点重复前面质点的 振动; (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”.

高二物理电磁波知识点归纳

高二物理电磁波知识点归纳 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理电磁波知识点归纳》的内容,具体内容:在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接 收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大 家带来的,希望对你有帮助。高二物理电磁波的发现知识点1、电... 在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波 动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大家带来的,希望对 你有帮助。 高二物理电磁波的发现知识点 1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场, 即变化的电场产生磁场 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场

均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 6、电磁波的特点: (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性 7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。 高二物理电磁波谱知识点 1.光的电磁说 (1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质 (2)电磁波谱 电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线 X射线射线

高二物理课程《电磁波谱》练习题及答案

高二物理课程《电磁波谱》练习题及答案 1.1927年,英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图像,标志着电视的诞生.电视塔天线发送的是() A.电子 B.电流 C.声波 D.电磁波 答案:D 2.对红外线的作用及叙述正确的是() A.一切物体都在不停地辐射红外线 B.红外线有很强的荧光效应 C.红外线最显著的作用是热作用 D.红外线容易穿过云雾、烟尘 答案:ACD 解析:一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,A正确.荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线显著的作用是热作用,B错误,C正确.红外线波长较长,衍射能力较强,D正确. 3.红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是() A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 B.红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线 C.γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D.紫外线、红外线、γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光 答案:A

解析:在电磁波谱中以无线电波波长最长,γ射线波长最短,所 以正确的顺序为A. 4.我们生活中用的日光灯是靠镇流器产生的高电压使灯管中的稀薄汞蒸气发出某种电磁波,该电磁波射到灯管壁上的荧光粉上,从 而发光.你认为汞蒸气激发后发射的电磁波是() A.红外线 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线 答案:B 解析:该电磁波使荧光粉发光,说明该电磁波具有荧光效应,所 以应为紫外线. 5.xx年4月20日,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,地震造成大量建筑物倒塌.为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来,救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员,这种仪器主要是接收人体发出的() A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.声音 答案:B 解析:不同温度的物体会发出不同频率的红外线,生命探测仪就是根据人体发出红外线与周围环境不同而寻找的,故选B项. 6.下列说法中正确的是() A.夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的 B.医院里用X射线进行人体透视,是因为它是各种电磁波中穿 透本领最大的

人教版物理选修1-1第四章第一节电磁波的发现同步训练A卷新版

人教版物理选修1-1第四章第一节电磁波的发现同步训练A卷新版 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题(共15小题) (共15题;共30分) 1. (2分)根据麦克斯韦电磁理论,如下说法正确的是() A . 变化的电场一定产生变化的磁场 B . 均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C . 稳定的电场一定产生稳定的磁场 D . 变化的电场一定磁场 【考点】 2. (2分) (2017高二上·定州期中) 电磁波在真空中的传播速度() A . 等于3.00×108m/s B . 大于3.00×108m/s C . 小于3.00×108m/s D . 以上三种都有可能 【考点】 3. (2分) (2017高二下·三台期中) 某电路中电场随时间变化的图象如下图所示,能发射电磁波的电场是哪一种?() A .

B . C . D . 【考点】 4. (2分)(2019·黄浦模拟) 光波具有的下列性质中,与声波不同的是() A . 能传递能量 B . 频率由波源决定 C . 能产生衍射现象 D . 能在真空中传播 【考点】 5. (2分)不同的电磁波在真空中传播的过程中,相同的物理量是 () A . 频率 B . 波长 C . 周期 D . 波速

6. (2分)关于英国物理学家麦克斯韦对于物理学的贡献,说法正确的是 A . 给出了如何判断电磁感应中感应电流方向的法则 B . 研究了带电粒子在磁场中运动的受力公式 C . 通过实验测定了万有引力常量 D . 提出了变化磁场可以产生感生电场的理论 【考点】 7. (2分)建立电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是() A . 麦克斯韦 B . 奥斯特 C . 赫兹 D . 法拉第 【考点】 8. (2分)传统电脑产生电磁辐射,对人体会造成伤害。现在有的生产厂商推出了绿色电脑,这里“绿色电脑”指的是() A . 绿颜色的电脑 B . 价格低的电脑 C . 木壳的电脑 D . 低辐射、低噪声的环保电脑

高中物理必备知识点 电磁波谱总结

2013高中物理必备知识点:电磁波谱总结 光、紫外線、紅外線、X射線、γ射線要怎麼區別? 基本上,光是電磁波的一種。 一般我們稱的可見光,是指380nm到780nm的電磁波。太陽光幾乎包含了所有波長的電磁波,但是由於大氣層將其中大部分反射回去,所以達到地面的電磁波以可見光佔大部分。 下圖是電磁波的圖譜。 312nm-1050nm 是人眼可见范围! 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的,只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样,例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段,对于寻找花蜜有很大帮助。 红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm 之间。 真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像,与望远镜原理完全不同,白天不能使用,价格昂贵且需电源才能工作。

2018_2019版高中物理第四章电磁波及其应用第1讲电磁波的发现学案新人教版选修1_1201807

第1讲电磁波的发现 [目标定位] 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波.3.了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献.体会两位科学家研究物理问题的方法. 一、伟大的预言 1.变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中放一个闭合的电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路里会产生感应电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场. (2)即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场. 2.变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空间产生磁场. 3.麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一. 想一想麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场?关于“变化的电场能够产生磁场”的观点,他是在什么情况下提出的? 答案麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场.麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐,相信电场与磁场有对称之美.他认为:既然变化的磁场能够在空间产生电场,那么变化的电场也能够在空间产生磁场. 二、电磁波 1.电磁波的产生:如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场;这个变化的磁场又会引起新的变化电场……于是,变化的电场和磁场交替产生,由近及远地传播.电磁场这样由近及远地传播,就形成电磁波. 2.特点 (1)电磁波可以在真空中传播. (2)电磁波的传播速度等于光速. (3)光在本质上是一种电磁波.

(4)光是以波动形式传播的一种电磁振动. 想一想空间存在如图4-1-1所示的电场,那么在空间能不能产生磁场?在空间能不能形成电磁波? 图4-1-1 答案如图所示的电场是均匀变化的,根据麦克斯韦电磁场理论可知会在空间激发出磁场,但磁场恒定,不会再在较远处激发起电场,故不会产生电磁波. 三、赫兹的电火花 1.赫兹首先捕捉到电磁波,在以后的一系列实验中,证明了电磁波与光具有相同的性质.他还测得,电磁波在真空中具有与光相同的传播速度c. 2.赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论. 3.赫兹被誉为无线电通信的先驱.后人为了纪念他,把频率的单位定为赫兹. 想一想是赫兹预言了电磁波的存在,并用实验证实其存在的吗? 答案不是.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在. 一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 1.变化的磁场产生电场 如图4-1-2所示,麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路(导体环)是否存在无关.导体环的作用只是用来显示电流的存在. 图4-1-2 注意在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的;而静电场中的电场线是不闭合的. 2.变化的电场产生磁场 根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场.(如图4-1-3所示).

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