高中物理新教材优质课公开课导学案13.4　电磁波的发现及应用（导学案-原卷版）.doc

PAGE1

§13-4电磁波的发现及应用

一、学习目标

1.了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场的概念.

2.知道电磁波的特点，掌握电磁波波长、频率、波速之间的关系.

3.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序，了解各种电磁波的应用，了解电磁波的能量．

二、学习过程

【问题探究】打开收音机的开关，转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量。接着，按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引线反复碰触，你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象？

【知识点1】电磁场与电磁波

1．麦克斯韦电磁场理论

(1)变化的磁场产生电场：

①在变化的磁场中放入一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．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．

2．电磁场：变化的电场和磁场所形成的不可分割的统一体．

3．电磁波：

(1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波．

(2)电磁波的特点：

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．即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＝3×108m/s.

例题1、（多选）根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（）

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．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场

D．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波

例题2、根据麦克斯韦电磁场理论，在如图所示的四种变化电场中，能产生电磁波的是（）

A． B．

C． D．

例题3、如图所示是沿z轴方向传播的电磁波的模型图，箭头线段长度表示了场强大小，已知光速为c。下列关于电磁波说法正确的有（）

A．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的电场

B．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的磁场

C．图示电磁波在真空中传播的速度为c

D．图示电磁波若在真空中传播则说明光频率为

E.从图示电磁波模型来看电磁波属于横波

跟踪训练：是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。信号一般采用频段的无线电波，而第四代移动通信技术的频段范围是，则（）

A．信号比信号所用的无线电波在真空中传播的更快

B．信号相比于信号更不容易绕过障碍物，所以通信需要搭建更密集的基站

C．空间中的信号和信号会产生干涉现象

D．信号是横波，信号是纵波

【问题探究】电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线？

【知识点2】电磁波谱与电磁波的能量

1．电磁波谱

(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱．

(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．

(3)各种电磁波的特性

①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等的信号传输．

②红外线：用来加热理疗等．

③可见光：照亮自然界，也可用于通信．

④紫外线：用于消毒．

⑤X射线：用于诊断病情

⑥γ射线：可以摧毁病变的细胞．

2．电磁波的能量

(1)光是一种电磁波，光具有能量．

(2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质．

例题4、一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内，下列说法正确的是（）

A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

B．上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间

C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播

D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积

例题5、电磁波的频率范围很广，无线电波、可见光、γ射线、红外线、紫外线、X射线都是电磁波。下列电磁波按频率由大到小的排列顺序正确的是（）

A．无线电波、可见光、γ射线、红外线、紫外线、X射线

B．无线电波、红外线、可见光、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．γ射线、紫外线、红外线、X射线、可见光、无线电波

§13-4电磁波的发现及应用作业

班级：学号：姓名：