課時13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用高中物理練習(xí)分類專題教案（人教版2019）

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步課時13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用了解麥克斯韋電磁場理論的基礎(chǔ)內(nèi)容。通過實(shí)驗(yàn)，了解電磁波的基本特點(diǎn),知道電磁波的物質(zhì)性和赫茲實(shí)驗(yàn)及其重要意義。知道電磁波譜，知道各種可見光、不可見光與無線電波一樣,也是電磁波。了解不同波長(或頻率)范圍內(nèi)的電磁波的特性以及應(yīng)用。一、電磁場1．變化的磁場產(chǎn)生電場。2．變化的電場產(chǎn)生磁場。3．變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。二、電磁波1．麥克斯韋的預(yù)言(1)電磁波的預(yù)言：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波。(2)電磁波可以在真空中傳播。(3)光的電磁理論：光是以波動形式傳播的一種電磁振動，電磁波的速度等于光速。2．赫茲的貢獻(xiàn)：赫茲證實(shí)了電磁波的存在，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論。三、電磁波譜1．電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關(guān)系：c＝λf。2．電磁波在真空中的速度：c＝3×108_m/s。3．電磁波譜的概念：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列起來，形成電磁波譜。4．電磁波譜組成5．各種電磁波的應(yīng)用(1)無線電波中的長波、中波、短波用于廣播及其他信號的傳播。(2)微波用于衛(wèi)星通信、電視等信號傳輸。(3)紅外線用來加熱理療。(4)可見光讓我們看見這個世界，也可用于通信。(5)紫外線可以消毒。(6)X射線用于診斷病情。(7)γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞。四、電磁波的能量1．電磁波具有能量，電磁波是物質(zhì)存在的一種形式。2．微波爐加熱食物應(yīng)用了一種電磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下熱運(yùn)動加劇，內(nèi)能增加，溫度升高。3．光是一種電磁波——傳播著的電磁場，光具有能量。五、電磁波通信1．電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相互滲透、相互兼容，逐步整合成為統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)。2．以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息服務(wù)都是通過電磁波來傳遞的?；A(chǔ)過關(guān)練題組一電磁場1.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是()2.按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的是()A.恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場B.變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場C.均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場題組二電磁波3.(2022江蘇蘇州吳江中學(xué)月考)現(xiàn)代生活中人類與電磁波結(jié)下了不解之緣，你認(rèn)為下列陳述中符合事實(shí)的是()C.空間有變化的電場(或磁場)存在，不一定能形成電磁波D.把放在抽成真空的玻璃盒中，接收不到電磁波信號，撥打該號碼，不會響鈴(或振動)4.(2021江西萍鄉(xiāng)湘東中學(xué)月考)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子會在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波()D.在空氣中的傳播速度約為3×107m/s5.下列關(guān)于電磁場和電磁波的說法中，錯誤的是()A.變化的電場和磁場互相激發(fā)，由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波C.電磁波由真空中進(jìn)入某種介質(zhì)傳播時，波長會變短D.電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同種性質(zhì)的波題組三電磁波譜6.紅外線、無線電波、γ射線、可見光等都屬于電磁波，則下列選項(xiàng)中，按照波長由大到小順序排列正確的是()A.紅外線、無線電波、γ射線、可見光B.紅外線、可見光、γ射線、無線電波C.無線電波、紅外線、可見光、γ射線D.γ射線、可見光、紅外線、無線電波7.(2021遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法不正確的是()能力提升練題組一電磁場中的圖像問題1.(2020海南華僑學(xué)校期末)下列四個選項(xiàng)中的四種磁場變化情況，能產(chǎn)生如圖所示電場的是()2.(2021北京西城期末)如圖所示的四種電場變化情況，能發(fā)射電磁波的是()3.(2021江西贛州模擬)甲、乙兩種磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是()4.(2022江蘇鎮(zhèn)江月考)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論判斷，如圖所示的4組電場產(chǎn)生的磁場(或磁場產(chǎn)生的電場)隨時間t變化的規(guī)律中，錯誤的是()題組二公式c=λf的理解及應(yīng)用5.(2021山東棗莊期中)電磁波在真空中傳播的速度是3×108m/s，有一個廣播電臺的頻率為90MHz，這個廣播電臺發(fā)射的電磁波的波長約為()A.2.70m B.3mC.3.33m D.270m6.具有NFC(近距離無線通信技術(shù))功能的兩只在間距小于10cm時可以通過電磁波直接傳輸信息，其載波頻率為1.4×107Hz，電磁波在空氣中的傳播速度為3.0×108m/s，求該載波的波長(保留兩位有效數(shù)字)。答案與解析4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用基礎(chǔ)過關(guān)練1.D變化的磁場可以激發(fā)電場，恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，選項(xiàng)A錯誤；變化的電場可以激發(fā)磁場，恒定的電場不會產(chǎn)生磁場，選項(xiàng)B錯誤；運(yùn)動的電荷可以產(chǎn)生磁場，選項(xiàng)C錯誤；變化的磁場周圍不一定存在變化的電場，只有非均勻變化的磁場才能產(chǎn)生變化的電場，選項(xiàng)D正確。2.B根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定的電場周圍不產(chǎn)生磁場，恒定的磁場周圍也不產(chǎn)生電場。變化的電場周圍才產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍才產(chǎn)生電場，故A錯誤，B正確；均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，故C、D錯誤。易錯警示麥克斯韋電磁場理論中的“均勻變化”指的是在相等的時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度或電場強(qiáng)度的變化量相同。3.C赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)A錯誤；在真空中電磁波的傳播速度等于真空中的光速，選項(xiàng)B錯誤；周期性變化的電場才能形成電磁波，均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場，將不能產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)C正確；電磁波在真空中也能傳播，選項(xiàng)D錯誤。4.A梳子帶電后，搖動梳子，電荷發(fā)生移動形成電流，電流產(chǎn)生磁場從而形成電磁波，選項(xiàng)A正確；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，選項(xiàng)B錯誤；電磁波產(chǎn)生后，可以沿任意方向傳播，選項(xiàng)C錯誤；電磁波在真空中的傳播速度等于光速，在空氣中的傳播速度約為3×108m/s，選項(xiàng)D錯誤。5.D變化的電場和磁場互相激發(fā)，由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波，選項(xiàng)A說法正確；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，選項(xiàng)B說法正確；電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，波速變小，結(jié)合c=λf，可知波長將變短，選項(xiàng)C說法正確；電磁波是一種波，聲波也是一種波，它們具有波的共性，但前者是電磁場在空間的傳播，后者是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，它們是不同性質(zhì)的波，選項(xiàng)D說法錯誤。6.C電磁波按照波長由大到小的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤。7.A醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒，選項(xiàng)A說法錯誤；γ射線具有較強(qiáng)的穿透性，故工業(yè)上利用γ射線檢查金屬部件內(nèi)部有無裂縫，選項(xiàng)B說法正確；因?yàn)樽贤饩€波長短，分辨率高，所以刑偵上用紫外線拍攝指紋照片，選項(xiàng)C說法正確；因?yàn)榧t外線的波長較長，衍射能力較強(qiáng)，所以衛(wèi)星利用紅外遙感技術(shù)拍攝云圖照片，選項(xiàng)D說法正確。能力提升練1.B由麥克斯韋電磁場理論知：均勻變化的磁場才能產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，選項(xiàng)B正確。2.D圖A是穩(wěn)定的電場，不能產(chǎn)生磁場；圖B與圖C是均勻變化的電場，產(chǎn)生恒定的磁場，不能形成電磁波；圖D是周期性變化的電場，會產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場，能形成電磁場，向外發(fā)射電磁波，選項(xiàng)D正確，A、B、C錯誤。3.D根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，均勻變化的磁場甲能產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，不能產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)A、B錯誤；周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場，磁場乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時，產(chǎn)生的電場最弱，磁場乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時，產(chǎn)生的電場最強(qiáng)，選項(xiàng)C錯