《2018-2019高中物理 第4章 電磁波與現(xiàn)代通信 4.1 電磁波的發(fā)現(xiàn)學(xué)案 滬科版選修1 -1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第4章 電磁波與現(xiàn)代通信 4.1 電磁波的發(fā)現(xiàn)學(xué)案 滬科版選修1 -1.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

4．1　電磁波的發(fā)現(xiàn) 1．(3分)下列關(guān)于電機的說法，不正確的是(　　) A．電機就是發(fā)電機 B．電機實現(xiàn)了電能和其他形式能源的相互轉(zhuǎn)換 C．發(fā)電機使人類獲得了高效清潔的電能 D．電機包括電動機和發(fā)電機 【解析】　電機包括電動機和發(fā)電機，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】　A 2．(3分)如圖411所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)一半在勻強磁場外，下述過程中使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖411 A．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動45 B．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動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45，穿過矩形線圈中的磁通量減?。欢鴮⒕€圈上、下平移時，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B對，選項A、C、D錯． 【答案】　B 3．(4分)與磁感應(yīng)強度B＝0.8 T垂直的線圈面積為0.05 m2，(1)此線圈的磁通量是多大？(2)若這個線圈繞有50匝時，磁通量多大？ 【解析】　根據(jù)磁通量的定義：磁感應(yīng)強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量，但要注意S是與磁感應(yīng)強度B相垂直的那部分面積，即Φ＝BS，故： (1)Φ1＝BS＝0.80.05 Wb＝410－2 Wb (2)線圈繞有50匝，但與磁感應(yīng)強度B垂直的面積還是0.05 m2，故穿過這個面的磁感線條數(shù)不變．磁通量也可理解為穿過這個面的磁感線的條數(shù)．所以仍然為410－2 Wb. 【答案】　(1)410－2 Wb　(2)410－2 Wb 課 標 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，體會科學(xué)家研究物理問題的思維方法． 2．了解變化的電場和磁場互相聯(lián)系形成電磁場，電磁場在空間傳播形成電磁波，掌握波長、頻率和波速的關(guān)系．(重點＋難點) 3．通過實例認識電磁波譜，了解電磁波的組成，知道它們各自的特點及重要應(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．赫茲實驗：赫茲的實驗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、認識電磁波 1．電磁波：任何帶電體振蕩時，都會產(chǎn)生一個變化的電場，這個變化的電場會激發(fā)一個磁場，變化的磁場又會激發(fā)一個電場．電場→磁場→電場→磁場……如此反復(fù)，在帶電體周圍就會形成一個交替變化的電磁場，也叫電磁振蕩．電磁場向周圍空間由近及遠地傳播，形成電磁波． 2．電磁波的特點 (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 電磁波譜：按電磁波的波長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 1．波長λ：電磁波在一個周期傳播的距離等于一個波長． 2．頻率f：單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)叫做頻率． 3．波速c：電磁波的傳播速度等于光速，c＝3108 m/s. 4．波長、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．無線電波的應(yīng)用 (1)長波：主要用于導(dǎo)航、報時等． (2)中波：主要用于電話、電報、廣播、標準頻率報時、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、傳輸數(shù)據(jù)、圖像、長途干線通信等． 7．無線電波三種傳播方式的比較 傳播方式 概念 優(yōu)點 缺點 適用波段 地波 沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波 比較穩(wěn)定 傳播過程中消耗部分能量 長波段和中波段 天波 靠大氣中電離層的反射傳播的無線電波 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線電波 受外界干擾小 不能進行遠距離傳播，若進行遠距離傳播要借助于中繼站 微波和超短波 【特別提醒】　由于波長不同、頻率不同、各個波段的電磁波穿透能力、傳播能力也不同，根據(jù)它們不同特點有不同應(yīng)用. 二、電磁波譜 1．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來，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，波長較長的無線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象．但對波長越來越短的可見光、紫外線、X射線、γ射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象就越來越困難了． 2．各波段的電磁波譜的比較 一、對電磁波的認識 　(多選)關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是(　　) 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．電磁波中電場和磁場的方向處處相互垂直 【解析】　電磁場由近及遠地傳播形成電磁波，電磁波在傳播過程中，電場、磁場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、電磁波的基本知識，也啟示我們在學(xué)習(xí)中要關(guān)注科技、國防、醫(yī)療、社會生活，并能從中了解有關(guān)知識的應(yīng)用. 1．(多選)下列關(guān)于電場、磁場及電磁波的說法中正確的(　　) 我國電視頻道的劃分頻道號 1 2 …… 6 …… 68 頻率范圍/MHz 48.5～56.5 56.5～64.5 …… 167～178 …… 950～958 A.均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場 B．只要空間某處的電場或磁場發(fā)生變化，就會在其周圍產(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】　均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，A項錯；只有周期性變化的電場和磁場才能交替產(chǎn)生，由發(fā)生區(qū)域向外傳播形成電磁波，B項錯；發(fā)射電磁波的過程，也是向外輻射能量的過程，C項正確；電磁波是電磁場自身的運動過程不需要介質(zhì)，D項正確． 【答案】　CD 二、對電磁波譜的理解 　(多選)下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是(　　) A．電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波 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．以上說法都不正確 【解析】　波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波中，無線電波波長最長，γ射線的波長最短，故選項A錯誤，B正確；波長越短，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項正確． 【答案】　BC 無線電波到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(或頻率)不同又表現(xiàn)出不同的特點，要熟記各部分的波長，頻率范圍及其關(guān)系，知道同一電磁波的波長與頻率成反比. 2．紅外線、紫外線、無線電波、可見光、γ射線、倫琴射線按波長由大到小的排列順序是(　　) A．無線電波、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、無線電波 D．紫外線、紅外線、γ射線、倫琴射線、無線電波、可見光 【解析】　在電磁波譜中以無線電波波長最大，γ射線波長最小，所以正確的順序為A. 【答案】　A 1．近來軍事行動中，士兵都配戴“紅外夜視儀”，以便在夜間也能清楚地看清目標，這主要是因為(　　) A．“紅外夜視儀”發(fā)射出強大的紅外線，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】　B 2．(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：17592046】 A．紅外線的波長比紅色光波長長，它的熱作用很強 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．紫外線的波長比倫琴射線的長，它的顯著作用是化學(xué)作用 【解析】　在電磁波譜中，紅外線的波長比可見光的波長長，A項正確；陰極射線是電子流，它與電磁波有著本質(zhì)的區(qū)別，C項錯誤；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項正確．故選ABD. 【答案】　ABD 3．比較可見光、無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．無線電波最大 C．激光最大 D．三者相同 【解析】　三者均屬于不同頻率的電磁波，它們的速度在真空中全為3108 m/s，故選項D正確． 【答案】　D 4．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是(　　) A．電磁波必須依賴介質(zhì)傳播 B．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象 D．電磁波無法攜帶信息傳播 【解析】　電磁波可以在真空中傳播，能發(fā)生干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象，并且它可以傳遞信息，可知只有B選項正確． 【答案】　B