高中物理必修三第六章-第四節(jié)-電磁波及其應用

第四節(jié)電磁波及其應用梳理教材夯實基礎/探究重點提升素養(yǎng)/課時對點練第六章1.了解麥克斯韋電磁場理論，知道電磁場、電磁波的概念.2.知道電磁場的物質性和電磁波的特點.3.了解無線電波的應用.學習目標內容索引梳理教材夯實基礎Part1探究重點提升素養(yǎng)Part2課時對點練Part3梳理教材夯實基礎Part

11.麥克斯韋電磁場理論(1)

的電場產生磁場.(2)

的磁場產生電場2.電磁場：變化的

和變化的

構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形成的，表明電磁場具有與其他物質

的屬性.3.電磁場具有能量、具有運動

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

守恒定律和

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

.二、電磁場的物質性能量相互作用質量動量能量物質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(1)雷達是利用電磁波進行

距、

的儀器.雷達主要由

機、_____機和顯示器組成.(2)雷達工作時使用的是

.三、電視廣播、雷達、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、移動電話均是通過

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

)(2)電磁場是一種物質，具有能量、質量.(

)(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現(xiàn)信號的發(fā)射和接收的.(

)即學即用√××√返回探究重點提升素養(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生電場恒定的電場不產生磁場均勻變化的磁場在周圍空間產生恒定的電場均勻變化的電場在周圍空間產生恒定的磁場不均勻變化的磁場在周圍空間產生變化的電場不均勻變化的電場在周圍空間產生變化的磁場周期性變化的磁場產生同頻率的周期性變化的電場周期性變化的電場產生同頻率的周期性變化的磁場2.電磁場的產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生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產生變化的電場——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B.周期性變化的磁場產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√√變化的磁場周圍產生電場，當電場中有閉合回路時，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生磁場，只有變化的磁場才能產生電場，D錯誤.關于電磁場理論，下列說法正確的是A.在電場周圍一定產生磁場，變化的磁場周圍一定產生電場B.在變化的電場周圍一定產生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產生變

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

(多選)某電場中電場強度隨時間變化的圖像如選項圖所示，能產生磁場的電場是例2√√√根據麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場產生磁場，選項A、B、C正確.二、電磁波電磁場的物質性1.電磁波的形成周期性變化的電場和磁場交替產生，形成電磁場，電磁場由近及遠傳播，形成電磁波.2.電磁波的特點(1)在傳播方向上，任意一點的E和B都隨時間周期性變化，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——場物質.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，就能產生電磁波B.電磁波的傳播需要介質C.停止發(fā)射電磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨立存在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√√要想產生持續(xù)的電磁波，變化的電場(或磁場)產生的磁場(或電場)必須是周期性變化的，A錯誤；電磁波是物質波，電磁波的傳播不需要介質，B錯誤；電磁波可以脫離“波源”而獨立存在，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、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.雷達是利用電磁波中的微波進行測距、定位的儀器.3.移動通話是通過手機中的發(fā)射裝置將用戶的聲音或數字信息轉變?yōu)楦哳l信號發(fā)射到空中，通過手機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為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.它們共同構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射線主要應用通信、廣播紅外探測器、紅外體溫計引起視覺滅菌、消毒、防偽醫(yī)學透視、安檢治療疾病、金屬探傷真空中的速度c＝3×108m/s頻率小→大雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間是1μs，兩次發(fā)射的時間間隔為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處的尖形波是雷達向目標發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab＝bc可知，無線電波由發(fā)射到返回所用時間為t＝50μs.返回課時對點練Part

3考點一麥克斯韋電磁場理論1.(多選)在電磁學發(fā)展的過程中，許多科學家做出了貢獻.下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，楞次用實驗證實了電磁波的存在D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實驗測定了元

電荷的數值基礎對點練12345678910√√√12345678910由物理學史可知，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，A、B正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，C錯誤；庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數值，D正確.考點二電磁波譜及電磁波的應用2.(多選)關于光波和無線電波，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項正確，B項錯誤；手機在通話時，既涉及電磁波又涉及聲波，C項正確；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項正確.4.(多選)關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.手機在通話時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百千赫至數百兆赫的無線電波，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)目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內.下列關于雷達和電磁波的說法正確的是A.真空中上述雷達發(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生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的

距離D.雷達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生的，B錯誤；由雷達的工作原理可知，C正確；雷達使用的是無線電波的微波波段，D正確.7.(2022·北京師范大學珠海分校附屬外國語學校高二期末)在下列裝置中，既能發(fā)射又能接收電磁波的是A.收音機 B.移動電話C.固定電話 D.電視機√12345678910能力綜合練收音機和電視機只能接收電磁波，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.某雷達正在跟蹤一架正對雷達勻速飛來的飛機.設某一時刻從該雷達發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時200μs；經4s后又發(fā)出一個電磁波，雷達從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時186μs，則該飛機的飛行速度多大？答案525m/s12345678910由電磁波發(fā)射至接收到反射波歷時200μs，可算出此時飛機距雷達的距離為：經4s后，飛機距雷達的距離為：故飛機的速度為：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，大約需要多長時間？在這個距離中有