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

41電磁波的發(fā)現(xiàn)1(3分)下列關(guān)于電機(jī)的說法，不正確的是()A電機(jī)就是發(fā)電機(jī)B電機(jī)實(shí)現(xiàn)了電能和其他形式能源的相互轉(zhuǎn)換C發(fā)電機(jī)使人類獲得了高效清潔的電能D電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)【解析】電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，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】A2(3分)如圖411所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場外，下述過程中使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖411A以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45B以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45C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(dòng)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(dòng)45，穿過矩形線圈中的磁通量減小；而將線圈上、下平移時(shí)，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(xiàng)B對(duì)，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)【答案】B3(4分)與磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 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(gè)線圈繞有50匝時(shí)，磁通量多大？【解析】根據(jù)磁通量的定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量，但要注意S是與磁感應(yīng)強(qiáng)度B相垂直的那部分面積，即BS，故：(1)1BS0.80.05 Wb4102 Wb(2)線圈繞有50匝，但與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直的面積還是0.05 m2，故穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)不變磁通量也可理解為穿過這個(gè)面的磁感線的條數(shù)所以仍然為4102 Wb.【答案】(1)4102 Wb(2)4102 Wb課標(biāo)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(xiàn)，體會(huì)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(diǎn)難點(diǎn))3通過實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波譜，了解電磁波的組成，知道它們各自的特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)：赫茲的實(shí)驗(yàn)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(rèn)識(shí)電磁波1電磁波：任何帶電體振蕩時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化的電場，這個(gè)變化的電場會(huì)激發(fā)一個(gè)磁場，變化的磁場又會(huì)激發(fā)一個(gè)電場電場磁場電場磁場如此反復(fù)，在帶電體周圍就會(huì)形成一個(gè)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(yuǎn)地傳播，形成電磁波2電磁波的特點(diǎn)(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、頻率、波速c之間的關(guān)系是c.(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、射線.一、電磁波的基本知識(shí)1波長：電磁波在一個(gè)周期傳播的距離等于一個(gè)波長2頻率f：單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率3波速c：電磁波的傳播速度等于光速，c3108 m/s.4波長、波速和頻率間的關(guān)系公式：cf.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(bào)時(shí)等(2)中波：主要用于電話、電報(bào)、廣播、標(biāo)準(zhǔn)頻率報(bào)時(shí)、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(bào)、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(diǎn)缺點(diǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，若進(jìn)行遠(yuǎn)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(gè)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(diǎn)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、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(gè)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(duì)波長越來越短的可見光、紫外線、X射線、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(duì)電磁波的認(rèn)識(shí)(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(yuǎn)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(shí)，也啟示我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要關(guān)注科技、國防、醫(yī)療、社會(huì)生活，并能從中了解有關(guān)知識(shí)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(hào)12668頻率范圍/MHz48.556.556.564.5167178950958A.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(huì)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(xiàng)錯(cuò)；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(xiàng)錯(cuò)；發(fā)射電磁波的過程，也是向外輻射能量的過程，C項(xiàng)正確；電磁波是電磁場自身的運(yùn)動(dòng)過程不需要介質(zhì)，D項(xiàng)正確【答案】CD二、對(duì)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，射線的波長最短，故選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)正確【答案】BC無線電波到射線都是本質(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(diǎn)，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、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、射線B紅外線、可見光、紫外線、無線電波、射線、倫琴射線C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、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，射線波長最小，所以正確的順序?yàn)锳.【答案】A1近來軍事行動(dòng)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(biāo)，這主要是因?yàn)?)A“紅外夜視儀”發(fā)射出強(qiáng)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】B2(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592046】A紅外線的波長比紅色光波長長，它的熱作用很強(qiáng)BX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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確故選ABD.【答案】ABD3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(xiàng)D正確【答案】D4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(huì)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(xiàng)正確【答案】B