1、第十三章電磁感應與電磁波初步4電磁波的發現及應用1.了解麥克斯韋電磁場理論，知道電磁場的概念.2.知道電磁波的特點，掌握電磁波波長、頻率、波速之間的關系.3.知道電磁波譜中各種電磁波的排列順序，了解各種電磁波的應 用，了解電磁波的能量.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練內容索引NEIRONGSUOYIN課時對點練一、電磁場與電磁波知識梳理1.麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場產生電場在變化的磁場中放入一個閉合的電路，由于穿過電路的磁通量發生變化，電路中會產生 .這個現象的實質是變化的磁場在空間產生了 .即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣要在空間產生 .(2)變化的電場產生磁場變化的電場也相當

2、于一種電流，也在空間產生 ，即 的電場在空間產生磁場.感應電流電場電場磁場變化2.電磁場：變化的 和 所形成的不可分割的統一體.3.電磁波(1)電磁波的產生： 變化的電場和 變化的磁場交替產生，由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波.(2)電磁波的特點電磁波 在真空中傳播.電磁波的傳播速度等于 .光在本質上是一種電磁波.即光是以 形式傳播的一種電磁振動.電場磁場周期性周期性可以光速波動(3)電磁波的波速波速、波長、頻率三者之間的關系：波速 .電磁波的波速c與波長、頻率f的關系是c .電磁波在真空中的傳播速度c .波長頻率f3108 m/s1.電磁波譜(1)概念：按電磁波的 或 大小的順序把它們排列起

3、來，就是電磁波譜.(2)各種電磁波按波長由大到小排列順序為： 、紅外線、 、_、X射線、射線.(3)各種電磁波的特性無線電波：用于 、衛星通信、 等的信號傳輸.紅外線：用來 等.二、電磁波譜與電磁波的能量波長頻率無線電波可見光紫外線廣播電視加熱理療可見光：照亮自然界，也可用于 .紫外線：用于 .X射線：用于診斷病情射線：可以摧毀 .2.電磁波的能量(1)光是一種電磁波，光具有能量.(2)電磁波具有 ，電磁波是一種物質.通信消毒病變的細胞能量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)電磁波在空氣中可以傳播，在真空中不能傳播.()(3)光在真空中的速度與

4、電磁波在真空中的速度相同，光是一種電磁波.()(4)無線電波、紅外線、可見光、紫外線都屬于電磁波.()即學即用1.麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場周圍會產生電場麥克斯韋提出，在變化的磁場周圍會激發出一種電場，不管有無閉合電路，變化的磁場激發的電場總是存在的，如圖1所示.一、麥克斯韋電磁場理論重點探究圖1(2)變化的電場周圍會產生磁場麥克斯韋從場的觀點得出，即使沒有電流存在，只要空間某處的電場發生變化，就會在其周圍產生磁場.2.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

5、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例(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.變化的電場和穩定的磁場相互關聯，形成一個統一的場，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解析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；

6、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.二、電磁波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.圖2(2)電磁波可以在真空中傳播.在真空中傳播速度等于光速c3108 m/s.(3)電磁場儲存電磁能，電磁波的發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，用表示電磁波的波長、

7、f表示頻率、c表示波速，則有cf.例2(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.停止發射電磁波，發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解析要想產生持續的電磁波，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.例3電磁波在真空中傳播的速度c3108 m/s，有一個廣播電臺的頻率f90.0 MHz，這個電臺發射的電磁波

8、的波長為A.2.70 m B.270 mC.3.00 m D.3.33 m解析根據cf可得，三、電磁波譜1.電磁波譜電磁波按波長由大到小順序為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線.它們共同構成了范圍廣闊的電磁波譜.2.不同波長的電磁波的比較 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、防偽醫學透視、安檢治療疾病、金屬探傷真空中的速度c3108 m/s頻率小大例4下面列出一些醫療器械的名稱和這些器械運用的物理現象.請將相應的字母填寫在運用這種現象的醫療器械后面的空格上.(1)X光機，_.(2)紫外線燈，_.(3)理療醫用“神燈

9、”照射傷口，可使傷口愈合得較好.這里的“神燈”是利用_.A.光的全反射B.紫外線具有很強的熒光作用C.紫外線具有殺菌消毒作用D.X射線具有很強的穿透力E.紅外線具有顯著的熱效應F.紅外線波長較長，易發生衍射DCE解析X光機是用來透視人體內的器官的，因此需要具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了X射線，因此選D.紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，因此選C.“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進局部血液循環，它利用的是紅外線的熱效應，使人體局部受熱，血液循環加快，因此選E.1.(麥克斯韋電磁場理論)下列說法正確的是A.在電場周圍一定存在著

10、磁場B.任何變化的電場周圍一定存在著變化的磁場C.均勻變化的磁場周圍一定存在著變化的電場D.電磁波是一種物質123隨堂演練解析在變化的電場周圍才存在磁場，周期性變化的電場(非均勻變化的)會產生同頻率周期性變化的磁場，均勻變化的磁場周圍存在著穩定的電場，故A、B、C錯誤.電磁波在空間存在，具有能量，是一種物質，故D正確.1232.(電磁波譜)根據電磁波譜，從下列選項中選出電磁波的頻率順序由高到低排列且中間沒有間斷的是A.X射線、紫外線、可見光B.X射線、紫外線、紅外線C.紫外線、紅外線、可見光D.無線電波、紅外線、紫外線1233.(電磁波的特性)(多選)關于電磁波譜，下列說法中正確的是A.X射線

11、對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B.射線是波長最短的電磁波C.紫外線的頻率比紫光低D.在電磁波譜中，穿透能力最強的是X射線123解析X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變，選項A正確；射線是波長最短的電磁波，選項B正確；在電磁波譜中從無線電波到射線，波長逐漸減小，頻率逐漸增大，紫外線的頻率比紫光高，在電磁波譜中射線的穿透能力最強，選項C、D錯誤.123考點一麥克斯韋電磁場理論1.(多選)在電磁學發展的過程中，許多科學家做出了貢獻.下列說法正確的是A.奧斯特發現了電流的磁效應B.法拉第發現了電磁感應現象C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，楞次用實驗

12、證實了電磁波的存在D.庫侖發現了點電荷間的相互作用規律，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數值基礎對點練課時對點練1234567891011解析由物理學史可知，奧斯特發現了電流的磁效應，法拉第發現了電磁感應現象，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；庫侖發現了點電荷間的相互作用規律，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數值，D正確.12345678910112.(多選)根據麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是A.電場周圍一定產生磁場，磁場周圍一定產生電場B.變化的電場周圍一定產生磁場，變化的磁場周圍一定產生電場C.變化的電場周圍一定產生變化的磁場D.電磁波在真

13、空中的傳播速度為3.0108 m/s12345678910解析根據麥克斯韋的電磁場理論，只有變化電場周圍產生磁場，變化的磁場周圍產生電場，但變化的電場周圍不一定產生變化的磁場，如均勻變化的電場產生的是穩定的磁場，電磁波在真空中的傳播速度為3108 m/s.根據以上分析，選項B、D正確.113.(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12345678910解析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.11考點二電磁波譜及電磁波的應用4.(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

14、3108 m/sD.二者的波長、頻率均相同12345678910解析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3108 m/s，A、B、C對；光波和無線電波波長、頻率不同，D錯.115.(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域界限B.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的短12345678910解析X射線和射線、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.116.(2019四川棠湖中學期中)以下關于電磁場理論

15、和電磁波的說法正確的是A.變化的電場周圍一定產生電磁波B.電磁波由真空中進入某種介質傳播時，波長會變短C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，法拉第用實驗驗證了電磁波的存在D.電磁波從一種介質進入另一種介質，頻率會發生變化1234567891011解析均勻變化的電場產生恒定的磁場，只有周期性變化的電場才能產生周期性變化的磁場，場逐漸向外傳播形成電磁波，故A錯誤；電磁波由真空中進入某種介質傳播時，波速變小，結合vf可知，波長將變短，故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，故C錯誤；在電磁波傳播過程中，頻率始終不變，故D錯誤.12345678910117.關于電磁波的傳播速度，

16、下列說法正確的是A.電磁波的頻率越高，傳播速度越大B.電磁波的波長越長，傳播速度越大C.電磁波的能量越大，傳播速度越大D.所有電磁波在真空中的傳播速度都相等12345678910解析電磁波的傳播速度由頻率和介質共同決定，故A、B錯誤；電磁波的速度與能量無關，C錯誤；所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，D正確.118.關于電磁波的特性和應用，下列說法正確的是A.紅外線和X射線都有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體B.過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中頻率最大的是X射線D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光1234567891011解析X射線有很高的穿透本領，常用于醫學透視人體，

17、紅外線沒有穿透本領，A錯誤；過強的紫外線照射對人的皮膚有害，B錯誤；電磁波中頻率最大的是射線，C錯誤；紫外線和X射線都具有明顯的化學效應，可以使感光底片感光，故D正確.12345678910119.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，聲波不能傳遞信息B.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽光中的可見光和醫院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發出的紅外線波長和醫院“CT”中的X射線波長相同1234567891011解析無論是電磁波還是聲波，都可以傳遞能量和信息，A項錯誤；手機通話時，打電話人的手機將聲波轉化成電磁波，接收者的手機再將電磁波轉換成聲波，B項正確；太陽光中的可見光和醫院“B超”中的超聲波的傳播速度不相同，C項錯誤；遙控器發出的紅外線